[发明专利]弯桥桥墩设计系统及方法

摘要

本发明提供一种弯桥桥墩设计系统及方法，包括：构建桥梁的三维模型，模型采用梁单元；构建实心墩和空心墩的纵桥向宽度的模型；构建单肢式墩和双肢式墩的抗推刚度模型；构建单肢式墩和双肢式墩的抗弯刚度模型；模拟桥梁施工过程中所承受的载荷，从而得到每个梁单元所承受的载荷；根据每个梁单元所承受的载荷、按照抗推刚度、抗弯刚度和双肢间距选择实心墩、空心墩、单肢式墩和双肢式墩的组合方式，所述抗推刚度越小越好，所述抗弯刚度越大越好，所述双肢间距在施工难度和成本范围内越大越好。所述系统及方法能够优化桥墩的多种选择，获得最佳组合方式。

主权项

1.一种弯桥桥墩设计系统，其特征在于，包括：桥梁模拟模块，构建桥梁的三维模型，模型采用梁单元；桥墩纵桥向宽度模型构建模块，分别根据下式(1)和(2)构建实心墩和空心墩的纵桥向宽度的模型其中，α为混凝土线膨胀系数，ΔT为施工时环境的温度变化，L为上部主梁全长，P为墩顶水平推力，l为主墩高度，E为主墩弹性模量，B主墩横桥向宽度，H为主墩纵桥向宽度，B′为空心墩内部的横桥向宽度，H′空心墩内部的纵桥向宽度；抗推刚度模型构建模块，分别根据下式(3)和(4)构建单肢式墩和双肢式墩的抗推刚度模型，其中，K_a为单肢式墩的抗推刚度，K_b为双肢式墩的抗推刚度；抗弯刚度模型构建模块，分别根据下式(5)和(6)构建单肢式墩和双肢式墩的抗弯刚度模型J_a＝0.67BH³     (5)其中，J_a为单肢式墩的抗弯刚度，J_b为双肢式墩的抗弯刚度，r为双肢间距；载荷施加模块，模拟桥梁施工过程中所承受的载荷，从而得到每个梁单元所承受的载荷；组合模块，根据载荷施加模块获得的每个梁单元所承受的载荷、按照抗推刚度、抗弯刚度和双肢间距选择实心墩、空心墩、单肢式墩和双肢式墩的组合方式，所述抗推刚度越小越好，所述抗弯刚度越大越好，所述双肢间距在施工难度和成本范围内越大越好。