gp c prestressing basic jtg
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bridge design softwareTRANSCRIPT
RM Bridge Professional Engineering Software for Bridges of all Types
RM Bridge V8i
October 2010
训练预应力基础 - MODELER - 中国 JTG 规范
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 I
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RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 II
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目录
1 范例 ....................................................................................................................... 1-1
1.1 结构 ............................................................................................................... 1-1
2 概述 ....................................................................................................................... 2-1
2.1 开始程序 ....................................................................................................... 2-2
2.2 建立一个新工程 ........................................................................................... 2-2
3 创建一个新的工程路径 ....................................................................................... 3-3
3.1 轴线设计 ....................................................................................................... 3-6
3.1.1 创建一轴线 ........................................................................................... 3-6
3.1.2 设计平曲线 ........................................................................................... 3-6
3.1.3 设计竖曲线 ........................................................................................... 3-9
3.1.4 修改 ..................................................................................................... 3-12
4 课程 2: 横断面设计 .............................................................................................. 4-1
4.1 定义 ............................................................................................................... 4-2
4.1.1 辅助线 (CL) ........................................................................................... 4-2
4.1.2 几何参考点 ........................................................................................... 4-3
4.1.3 横断面 ................................................................................................... 4-3
4.1.4 横断面单元 ........................................................................................... 4-3
4.1.5 部分 ....................................................................................................... 4-3
4.1.6 几何参考点集合 ................................................................................... 4-3
4.1.7 图层管理 ............................................................................................... 4-3
4.2 辅助线(Construction Line CL)定义 .............................................................. 4-3
4.3 横断面单元 ................................................................................................... 4-8
4.4 几何参考点集合 ......................................................................................... 4-10
4.4.1 几何参考点集合 ................................................................................. 4-10
4.4.2 钢筋组 ................................................................................................. 4-11
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 III
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4.4.3 应力点 ................................................................................................. 4-13
4.4.4 剪力定义 ............................................................................................. 4-13
4.5 温度定义 ..................................................................................................... 4-18
4.5.1 定义温度点 ......................................................................................... 4-18
4.6 桥墩横断面定义 ......................................................................................... 4-22
4.7 长度标注 ....................................................................................................... 4-1
5 第三课 : 节段定义 ................................................................................................ 5-1
5.1 定义结构 ....................................................................................................... 5-2
5.2 建立节段点 ................................................................................................... 5-2
5.3 横断面分配 ................................................................................................... 5-4
5.4 单元编号分配 ............................................................................................... 5-6
5.5 定义表格和公式 ........................................................................................... 5-8
5.6 表格与变量的结合 ..................................................................................... 5-11
5.7 为桥墩定义节段 ......................................................................................... 5-14
6 第四课: 最后的数据输入 ..................................................................................... 6-1
6.1 定义支承 ....................................................................................................... 6-1
6.1.1 定义附加点 ........................................................................................... 6-1
6.1.2 连接主梁和支承 ................................................................................... 6-2
6.1.3 主梁与桥墩的刚性连接 ....................................................................... 6-4
6.1.4 连接桥墩与大地 ................................................................................... 6-5
7 导出至 Analyzer ................................................................................................. 7-8
7.1 导出至 Analyzer ......................................................................................... 7-8
8 数据管理以及备份 ............................................................................................... 8-9
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 1-1
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1 范例
下图所示的三跨连续刚构桥将在本教程中进行分析与讲解,本例中梁高沿桩号方
向按抛物线变化。
图 1-1: 桥的 3D-显示
本桥全长 140 米(40+60+40),所位于的平曲线由直线加缓和曲线加圆曲线构成。
1.1 结构
40m 60m 40m
10x4m 10x4m 15x4m
A4 A1 A2 A3
20m
图 1-2: 理想模型.
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 1-2
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平曲线:
1.部分: 直线: 桩号: 0-20 m
2.部分: 缓和曲线: A=100, RENDE=200m 桩号: 20-70 m
3.部分: 圆弧: R=200 桩号: 70-140 m
竖曲线:
1.部分: 直线: dXabsolut=65m dZabsolut= 1.083m 桩号: 0-65 m
2.部分: 直线: dXdifferenz=75m dZabsolut= -0.2924m 桩号: 65-140 m
倒角半径 R=2000m
编号系统:
节段点编号 (按跨划分) : 101-111-126-136.
单元编号 (按跨划分) : 101-110,111-125,126-135.
轴 1 轴 2
X
Z
101-110
轴 3 轴 4
111-125 126-135
桥墩的刚性连接
图 1-3: 支承条件 (通过其它的弹簧单元定义)
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 1-3
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GP
Y
Z
13.0 m
6.5 m 6.5 m
3.00 m 3.00 m
5.0 m
0.20 m
1.50m 1.50m
1.0m 1.0m
0.25m
H_cs_tab(sg)
d_bot_tab(sg) d_web_tab(sg)
0.40m
0.25m
0.90 m
4.0m 4.0m
0.40m 12.2 m
0.15 m
1.5m 1.5m
2.00 m 2.00 m
图 1-4: 主梁的横断面。.
Y
1.5m
Z
5.0m
图 1-5: 桥墩横断面。
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 2-1
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2 概述
该范例将一步一步地描述桥梁建模的流程。子程序 Modeler 是一个几何预处理
器,以下的几何定义将在这里完成:
轴线 街道轴线的几何定位。在平面图和立面图中定义。
在工具栏中可以选择直线,弧线,缓和曲线以及三
次曲线来定义轴线单元。
横断面 横断面定义,如主梁 (箱型) 和桥墩 (矩形)的横断面
节段 不同结构部分分配至节段 (例如. 主梁节段,桥墩,
桁架结构)。 在完成分配后,将各节段相互连接。
静态模型 制作静态模型(静态分析在 RMBridge 中执行)。
一条轴线的起点首先在全局系中定义即平面图或立面图中定义。
节段为分配横断面的一部分轴线,应用轴线定位点来定义该部分的起点与终点。
节段将被细分成节段点,横断面将被分配至这些点。在节段点列表(Modeler
中),各节段点拥有自己的定位点和指定到下一点的距离。在导出至 RMBridge
之后,定位点将被转换成结构的节点,节段点之间的距离为单元长度,用于
RMBridge 的静态分析。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 2-2
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2.1 开始程序
安装软件后,可以在桌面上看到 RmBridge 图标:
可以通过双击图标或者使用开始菜单(通常位于屏幕的左下角)打开 RmBridge。
2.2 建立一个新工程
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-3
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3 创建一个新的工程路径
启动程序,开启 RmBridge 的主窗口。
双击 RM-图标来启动程序。
第一次启动程序时,先读取 RM-默认数据库(材料, 与规范相关的表格和变量) 以及横断
面表格,工程将在初始化路径中执行。,每一次启动程序,都会自动载入至上次结束
时的路径,完整的路径在主视窗的左上部显示。
第一平面
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-4
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创建
一个
新工
程
应用 文件 改变工作路径 在主菜单中改
变工程至目标目录
下。
工程将被初始化,在
设置窗口中可以调整
一些常规设置(例
如 , 规 范 , 材 料
组…)。
完成初始化后,可以
开始建模过程。
打开 Modeler 之后,将进入 Modeler 的主视窗(目前尚为空),工程在平面图中显
示:
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-5
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Modeler 的主视窗
根据所选的几何定义(导航菜单)显示输入窗口。可以点击“Esc”键或图标
“x”来关闭,也可以选择其他功能(非 Modeler 功能)来退出 Modeler 模式。
在菜单 帮助简短帮助图标 中可以找到不同功能的描述。
注释: Modeler(GP)中“计算”-功能与 Analyzer (RM) 中的“计算”-功能并不相同。在 Modeler
中,“计算”功能用来导出 Modeler 数据至 Analyzer。在 Analyzer 中,“计算”功能是用来启动计算。计算选项可以在计算功能中设置。
导入,导出 Tcl-文件的方式相同。导入及导出在 Modeler 数据库(在 Modeler 操作时)或在 Analyzer 数据库(在 Analyzer 操作时)中执行。
详细的数据管理,以及 RmBridge 备份参见章节8。
关闭 Modeler
视图功能
在平面图中绘制轴线的功
能
“计算” (导出 Modeler 数据
至 Analyzer (RM))
导航树中的 Modeler
菜单
在 Modeler 中导入,导
出 Tcl 文件。
平面图“轴线”的输入窗口
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-6
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3.1 轴线设计
轴线的几何定义是通过一系列线元来定义的。这些线元在平面图中为一直线,一
个圆和一条缓和曲线。线元在立面图中为直线,抛物线和圆。
3.1.1 创建一轴线
通过选择轴线列表来创建轴线
轴线的基本设置为轴线名,开始点,桩号是递增还是递减。轴线 1 为 140m ,递增
桩号。
通过<确认> 键来确认。
应用插入键来继续定义轴线的各各部分线元。
当前定义的轴线将在主窗口中即时显示 (在此例中为„轴线 1“)。
3.1.2 设计平曲线
平曲线:
1.部分: 直线: 位置: 0-20 m
2.部分: 缓和曲线: A=100, REnde=200m 位置: 20-70 m
3.部分: 圆弧: R=200 位置: 70-140 m
3.1.2.1 定义起点及方向
在平面图单元图标组中选择
选择轴线起点的坐标及开始方向。
图 3-1:定义轴线平面图中的起点。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-7
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此例将应用默认设置。 P0 的坐标为(0.0/0.0),无倾斜。 (轴与全局 X 坐标轴相平
行)。
<确认> .
在屏幕中将显示所定义的轴线,左下方还提供了放大缩小视图功能。
3.1.2.2 定义一直线
在平面图单元中选择 “直线” 。
图 3-2: 在平面图中定义直线。
在输入窗口中输入直线长度。
此例中应用“20“。
<确认>。
注释: 在此应用的长度单位为米,菜单列表中可以改变此设置。
3.1.2.3 定义缓和曲线
缓和曲线是通过参数,起始和结束半径来定义的。此例在描述一条直线衔接一条
200 m 的弧线时,采用缓和曲线,这里输入的缓和曲线的参数 A 为 100。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-8
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选择缓和曲线
图 3-3: 在平面图中定义缓和曲线。
参数 A 为“100“
起始半径为“0“。
结束半径为“200“。
<确认> .
3.1.2.4 定义圆弧
在 Modeler 中,一个为正值的半径相对于轴,向左侧弯曲,负值的半径相对于
轴,向右侧弯曲。
选择圆弧。
添加所需参数:
圆弧长“70“ 米。
半径为“200“ 米。
<确认>。
图 3-4: 在平面图中插入圆弧。
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-9
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现在已完成在平曲线的设计,并可以在平面图视图中查看。 各轴单元之间的连接
可以通过相对应的位置。
图 3-5: 主输入窗口- 平面图视图。.
在列表菜单下的水平面中,可以查看相关的轴线定义。
但这只是一个“信息表格”,并不能对其进行修改,最后一单元始终为一点,它是
由程序自动创建的。
3.1.3 设计竖曲线
在此例中,轴线以一个向上的斜率开始,达到最高点后开始下降,轴线最后一部
分斜率将通过圆弧最高点定义。
竖曲线:
1.部分: 直线: dX 绝对=65m, dZ 绝对=1.083 m 位置: 0-65 m
2.部分: 直线: dX 差=75m, dZ 绝对=-0.2924 m 位置: 65-140 m
3.部分: 在交点添加抛物线倒角 R=2000m
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-10
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轴线处于激活状态 (“轴线 1“ 在此例中) 。
但开左侧的(h-s-图标)来进行输入。
用来定义轴线的作用可以在窗口上部找到。
在立面图单元中选择“P0” 。
在出现的窗口中,可定义轴线的高度,斜率及点的位置。
图 3-6: 定义立面图中的起点。
起点为“0.0“ 。
高度为“0.0“ 。
斜率在开始时也为 0 。
<确认>。
立面图轴线作用列表。
选择根据定位点和高度添加直线。
图 3-7: 在立面图中定义直线的高度差。
选择 „在立面图中插入直线“ 输入定位差。
输入“65“ m 的定位差和高度“1.083“ 。
<确认>。
重新点击在立面图中插入直线,定义“75“ 米 的定位差和绝对高“-0.2924“ 米。
<确认>。
选择“根据正切点倒出抛物线“,并点击交点。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-11
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定义半径为“2000“ m 。
<确认> .
对轴线 1 的 3D 定义全部完成。
图 3-8: 完整的立面图轴线定义。
关闭立面图的轴线窗口。
同样,输入的立面曲线也可以在以表格的形式进行查看。
在列表菜单下的垂直面,可以查看对立面图轴线的定义。
但这只是一个“信息表格”,并不能对其进行修改,最后一单元始终为一点,它是
由程序自动创建的。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-12
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3.1.4 修改
点击删除最后一个轴线单元,可对轴线定义进行修改。
删除最后一个线单元
工程的每一部分都可以通过删除键删除。每一个输入过程都可以通过<Esc> 来中
断。
对视图的放大缩小功能也可以通过鼠标操作来完成:按住 [Ctrl] 和鼠标左键,
画出相应图像(如“V“可以使放大或缩小的视图恢复原状)。详细应用请参详
GP 的使用手册。
以下为 V 的应用。
图 3-9: 在平面图中鼠标标记 V 的应用。
例如,对轴线显示(如颜色等)的改变,可通过打开列表中的轴线,选择需改
变的轴线(“axis1“)。
点击编辑
选择 <附属属性> 可对轴线参数做以下改变:
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 3-13
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图 3-10: 附加轴参数。
点的颜色。
轴的颜色。
字体大小。
立面图比例尺。
确认改变 <确认>。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-1
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4 课程 2: 横断面设计
Y
Z
13.0 m
6.5 m 6.5 m
3.00 m 3.00 m
5.0 m
0.20 m
1.50m 1.50m
1.0m 1.0m
0.25m
Hgestab(sg)
dUntentab(sg) dStegtab(sg)
0.40m
0.25m
0.90 m
4.0m 4.0m
0.40m 12.2 m
0.15 m
1.5m 1.5m
2.00 m 2.00 m
选择菜单列表下的横断面列表。
在这里输入横断面。
应用横断面名 cross1 。
<确认>。
一个新的横断面就这样被建立。
应用 <确认> 来激活选中的横断面。其他定义应用默认设置。
当前工作的横断面在主窗口的左下端显示。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-2
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在屏幕的左上方,可以找到所有设计横断面的功能(新版 GP 程序中需在按钮
上点击右键)。
图 4-1: 设计横断面的输入窗口。
4.1 定义
4.1.1 辅助线 (CL)
可以使用图标(见上)定义辅助线,辅助线将决定横断面的基本形状。每条辅助
线(CL)都是相对于现有的的线来定义的(根据 CL1 和 CL2 定义第一条辅助
线!)。
绘制辅助线的功
能
绘制横断面网格的 FE-单元
绘制几何参考点功能
绘制长度标注功能
不同的视图功能
管理 几何参考点 (点击箭头打开)
并显示激活的几何参考点设置。
管理横断面部分 (点击箭头打开) 并
显示激活部分
管理横断面中的 变量 (点击箭头打
开) 并显示激活的变量或用来绘制
辅助线的常量。
基线 CL1 和 CL2 (默认设置为沿横断
面的 Z-和 Y-坐标轴)
默认部分 (1) (是 CL1 和 CL2 的交
点);由标旗及编号标出
视图方向与 X-轴相反!
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-3
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4.1.2 几何参考点
CL1 和 CL2 的交点表示桥梁的轴线位置,在 3D 显示中作为横断面位置的参考
点。
4.1.3 横断面
横断面由独立的单元组成。这些单元基于辅助线形成的格子。
4.1.4 横断面单元
辅助线的交点可以成为单元的角节段点。这些 2 维的单元通常是由折线连接 3 个
或 4 个角节段点闭合形成的。连接的顺序无关紧要,但折线不能横过自身。
4.1.5 部分
不同特性的横断面单元可以属于不同的部分。例如,组合横断面可以包括 3 个部
分:一个部分是钢筋,一个部分是混凝土,一个部分是组合的横断面。
4.1.6 几何参考点集合
除了用于结构分析的横断面几何信息外,还有诸如温度点,钢筋,应力验算点等
其它定义叫做几何参考点集合。可以定义几何参考点集合的特性(如:材料)并
将其分配到“钢筋属性集合”中。
4.1.7 图层管理
横断面中的任何图形对象可以存在于所有、一个或几个图层上。
4.2 辅助线(Construction Line CL)定义
10 条垂直线和 7 条水平线需要在此横断面定义。 首先相对于垂直线(原点垂直
线)6.5 m,左右平移两条辅助线(平行于原点垂直线)。
在右下角常量中输入“6.5“ 。
点击“平移“ 图标 (在屏幕的左上角)。 当屏幕中出现十字线时,说明此功能已
经被激活。
选定垂直轴线作为参照线-CL。
将鼠标移动到参照线左侧并按下鼠标左键,距参照线 6.5 m 的辅助线就被建
立。
在进行作用时,屏幕的左下方将显示目前状态。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-4
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用同样的方法建立右侧的辅助线:
选定垂直轴线作为参照线-CL。
将鼠标移动到参照线右侧并按下鼠标左键,距参照线 6.5 m 的辅助线就被建
立。
两条创建的辅助线如图可见:
图 4-2: 创建的辅助线。
接下来的两条辅助线将以两条距轴 6.5 的辅助线为参照线,分别向内部以 3 m 为
距离创建。
将常数调整为 3.0。
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-5
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应用<ENTER>键来确认新常量。
点击“平移“ 图标。
选定辅助线“ CL_1“ 作为参照线。
点击辅助线“CL_1“的右侧。
以同样形式创建下一条辅助线,应用辅助线“2.CL” 为参照线。
继续平移两条以中心垂直轴为参照线,常量为 1 m 的辅助线。
平移两条以中心垂直轴为参照线,常量为 2.5 m 的辅助线。
接下来的三条辅助线,在水平中心轴以下,常量分别为 0.2, 0.25 和 4.55 m ,
依次向下平移(注意选择正确参照线!)。最下面的一条线距水平中心轴 5.0 m ,
是用来描述最大横断面的最底边缘,和单箱单室箱梁横断面腹板斜度的。
图 4-3: 输入辅助线和参照线。
分别向垂直中心轴的两侧平移两条常量为 1.5 m 的辅助线(以垂直中心轴为参
照线),以便继续定义辅助线。
3.0
6.5 6.5
3.0
4.55
0.20
0.25
1.0
2.50
1.0
2.50
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点击“2 交点“ 图标。 通过交点定义的两条辅助线,这两条线为腹板的外边
缘。
在下面的横断面中可以看到定义的辅助线。
图 4-4: 腹板外侧的辅助线。
本例中,横断面的高度沿桥梁桩号方向改变,因此应该定义一描述横断面高度变
化的变量。首先指定一辅助线距离的变量,之后与横断面沿桥梁定位(见表格)
的实际高度相连接。
点击常量框右边的箭头,可以打开一变量定义窗口。
通过两交点定义的辅助
线。
1.50 1.50
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-7
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定义一新变量,点击“新变量“ 按钮 (在输入窗口的左边)。
图 4-5: 输入一变量。
应用“h_cs“ 作为变量名,并输入值 3.5 。
确认。
定义的变量将出现在变量列表中。
点击激活,变量“h_cs“ 会在距离上显示。
为相对于水平轴变化的横断面高度创建一新的辅助线。
继续为变化的底板厚度创建变量,命名为“d_bot“ ,输入值 0.25 。
继续为变化的腹板宽度创建变量,命名为“d_web“ ,输入值 0.70 。
创建的变量列表由三个变量组成。
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培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-8
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图 4-6: 所有在变量表中定义的变量。
激活变量 “d_bot“ (选择定 d_bot 并确认, -
“ d_bot“ 变量会出现在右下方) ,以变化横断面
高度的辅助线为参照线,创建一条新的辅助线
(h_cs)。
创建一在底板上部距底板 0.15 m 的辅助线。
激活变量“d_web“ (选择定 d_web 并确认,- “d_web“ 变量会出现在右下方),
以腹板辅助线为参照线,创建一新的辅助线。
4.3 横断面单元
在所有辅助线定义完成之后,可以开始定义横断面单元。
激活“横断面单元“ (左上角的工具栏中)。
依次点击单元点 (辅助线交点) 1, 2, 3, 4 再回到 1, (见下图)。1 点被两次点
击,从而形成一闭合的多边形。定义的单元被指定为第一部分(此例中只应用
以部分,并不存在横断面连接)。在单元的中心会显示数字 1(第一部分)。
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-9
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图 4-7: 以辅助线为基础的单元定义。
所有其他单元将以同样方式定义。放大缩小和鼠标标记功能可以在指定单元交
点时应用。作图十字线与单元点被连接,表示正在编辑单元,可以应用<Esc>
中断编辑。被选中的单元颜色会发生改变,应用删除键可以删除选定单元。
可以通过镜像复制,旋转,复制平移来加快输入速度,可以在工具栏中找到以上
作用。
整个横断面由 14 个单元组成,完成后的横断面如下:
1
2
3
4
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-10
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图 4-8: 完成单元定义后的横断面“ cross1“。
4.4 几何参考点集合
一些几何参考点将在这里应用,它们按照 RM 的需要分成三组。两个钢筋组(上
部钢筋及下部钢筋) 和一个应力组 (上应力点和下应力点)。
4.4.1 几何参考点集合
点击几何参考点集合框右侧的箭头,来打开
窗口。
点击新几何参考点来打开输入窗口 (在左侧) 由于在 RM 中每个钢筋组都可以
分配一钢筋面积,所以应该为上下部分各定义一钢筋组。
应用名称“REIN_TOP1”,“REIN_TOP2”和“REIN_BOT”创建几何参考点集合。
前面二个几何参考点集合被定义为同一钢筋组。
应用材料“HRB335”。
<确认>。
RM Bridge
培训:预应力基础 - Modeler - 中国 JTG 规范 4-11
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由应力点建立的应力组命名为“STRESS_MG”。
4.4.2 钢筋组
钢筋是由单点或多边形定义的。多边形点是相对于辅助线交点或单元定义的。每
次定义都得在几何参考点集合中完成,而几个几何参考点集合可以共用一个钢筋
钢筋属性,在以后的设计中,RM 的钢筋面积是存贮在钢筋属性集合中的。这就
意味着:你最后得到每个“钢筋属性集合”的配筋信息,而不能得到每个几何参
考点集合的配筋信息。
通过新几何参考点或编辑几何参考点,可以打开以下窗口,在这里可以定义钢筋
属性和钢筋材料。
名称“REIN_TOP_1, 钢筋属性集合“REIN_TOP“ (指定其钢筋属性集合,来归
纳各腹板上部钢筋)。应用材料“HRB335“ ( 图 4-9)。
图 4-9: 新几何参考点集合定义。
点击相对于单元节段点的几何参考点,来定义钢筋多边形。
为钢筋多边形选择起点,点击单点 ( 图 4-12)。
图 4-10: 多边形第一点 1。
依照下面窗口输入数值,应用程序提供的默认类型。
<确认>。
定义多边形的第二点 ( 图 4-12)。
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图 4-11: 多边形第二点 2。
图 4-12: 钢筋多边形点输入窗口。
接下来完成对多边形的显示。
在横断面右侧重复多边形点输入 (名称 : REIN_TOP_2 和钢筋属性集合
REIN_TOP)。
图 4-13: 上部抗弯钢筋定义。
在几何参考点集合中定义钢筋组“ REIN_BOT“,与以上钢筋多边形定义流程相
同。下图显示定义的钢筋多边形
根据下图插入钢筋。
图 4-14: 下部钢筋定义。
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4.4.3 应力点
需要为应力在 RM 中的计算指定点,这些点的指定也可以在 RM 中执行,但如果
在 GP 中定义,会方便很多。此例中,需要指定两个应力点(一上,一下)。
建立新的几何参考点集合“STRESS_MG“ 。
点击根据交点确定几何参考点,依照下图选定交点。
图 4-15: 定义上部应力计算点。
选定单点并命名为 SP-T。
依照下图输入。
<确认>。
图 4-16: 建立应力计算点。
同样的方式定义下部的应力验算点 SP-B。
4.4.4 剪力定义
定义抗剪钢筋时,需定义一个闭合多边形。此多边形由相对于单元节段点所定义
点的连接构成的。
对于纵向钢筋的计算需要定义在横断面上定义范围,在此范围内程序会自动搜索
腹板的最小厚度,指定腹板上下两端为范围边界线。
对几何参考点集合,类型以及钢筋属性集合的定义,如下图所示。
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图 4-17: 几何参考点集合与钢筋属性集合的定义。
4.4.4.1 扭转钢筋定义
定义扭转钢筋首先要激活几何参考点集合“SHEAR_TOR“。
选择相对于单元节段点,选定如下图所示的节段点。
注释: 每个单元都是由九个节段点组成,它们可以被选定,但仅以四点形式出现。如图所示,黄色点被隐藏。
输入窗口打开,定义一单点为多边形的起点。
不需要继续定义。
<确认> . 单点将变为黄色。
图 4-18: 抗扭钢筋定义
依照下图所示,定义多边形的第二点。
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图 4-19: 抗扭钢筋定义。
依照以下窗口对多边形的其他点进行定义。
图 4-20: 抗扭钢筋输入窗口。
根据下图定义整个多边形。
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图 4-21: 完整的抗扭钢筋定义。
4.4.4.2 横向钢筋定义
需要为腹板中的钢筋如下定义。分别沿多边形的中线定义,由于腹板的强度会发
生变化,需要在腹板的中间创建一条辅助线。此变量命名为“d_web“,其值为
0.35。随后的过程中,将对此变量用一公式准确的得出腹板宽度的一半。
首先激活所属的几何参考点集合组“SHEAR_WEB_L“。
应用根据交点确定几何参考点来定义多边形的起点 (见下图)。
如下图 按顺序 完成输入。
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图 4-22: 在腹板中定义横向钢筋。
4.4.4.3 定义纵向钢筋
为接下来剪力纵向钢筋的计算,需定义程序搜索最小腹板宽度的范围。它们可以
通过腹板顶部和底部的两条平行界线来完成。
首先激活几何参考点集合组“SHEAR_REIN“。
点击“交点处确定几何参考点”,在腹板外侧左上方定义多边形的起点。 (见
下图)。
选定第二点,在腹板外侧右上方“直线“ 连接,如下图。
这样就完成了对界线的定义。
SHEAR_WEB_L
SHEAR_WEB_R
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图 4-23: 定义腹板范围的边界线。
4.5 温度定义
以下步骤需要完成:
在温度点建立辅助线。
定义温度点,加入温度差。
分配温度点至节段 1。
T1
T2
T3
T4
0.3
0.1
3.7
图 4-1: 温度分配。
4.5.1 定义温度点
创建一新的几何参考点集合,类型为 „温度点‟ 名称为„TEMP1‟。
并依照下表对温度点进行输入:
T1 14 oC
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T2 5.5 oC
T3 0 oC
T4 0 oC
图 4-2: 几何参考点集合表格。
切换至几何参考点集合中的 „TEMP1‟。
选择 „交点‟。
点击第一温度点 (如右图 – 见箭头)。
应用放大视图功能,选定右侧的交点!
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图 4-3: 第一温度点输入。
图 4-4: 温度输入。
按显示窗口输入 T1。
为温度差输入 14°C。
<确认>。
如下图所示,插入另一温度点。
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图 4-5: 完成对温度的输入。.
图 4-6:对温度点的修改。
选择并定义温度点。
T1=14.00°C
T3=0°C
T2=5.5°C
T4=0.00°C
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选择 „编辑‟ 键来进入 dT-表格。
图 4-7: 温度分布。
点击 <曲线> 键来查看„TEMP1‟在横断面的温度分配。
关闭„TEMP1‟的 dT-图表。
4.6 桥墩横断面定义
桥墩横断面的定义方式与主梁横断面定义方式相同。在横断面列表中添加一个新
的横断面“cross2“ 。
点击此图标,来打开横断面设计窗口。
桥墩横断面是由左右两条平行中心垂线,常量为 2.50 m ,和上下两条平行中心水
平线,常量为 0.75m 的辅助线组成。
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点击新建节段点单元,通过选定交点来为单元定位。
接下来定义钢筋,如下图所示。
图 4-24:桥墩横断面几何参考点定义.
钢筋如下图定义。
点击相对于一节段点来确定几何参考点。
图 4-25: 定义钢筋位置 ‚REIN_1“。
应用同样的方法定义其他预应力筋组,需要注意的是,定义几何参考点时一定要
与激活的几何参考点集合相对应。完成全部定义的横断面如下图所示。
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4.7 长度标注 点击“定义一长度标注“ (见下图)
选定一参照线
选定第一节段点
选定第二节段点
长度标注在参照线上,两交点之间的距离。
继续建立两条辅助线,用来定以长度坐标 (如下图所示)。
图 4-27:完成长度标注输入的横断面窗口。
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5 第三课 : 节段定义
此范例结构为三跨变化箱梁桥。因此只需定义一个节段。
在菜单列表下,选择节段,会出现以下窗口。
图 5-1: 节段定义和管理窗口。
点击插入键来定义一新节段 (在输入窗口的左侧)。
现在可以对名称,类型,相对轴线进行输入,还可以对横断面平面进行定位。
此范例可以应用默认设置,接下来将根据参照轴线来定义。
图 5-2: 插入新节段。
完成输入后 <确认> 。
应用 <确认> 来激活所选定的节段。此节段当前工作节段。
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5.1 定义结构
接下来将在 GP 中定义结构。对结构的定义,需要进行单元, 节段点, 横断面 和 材料属性的输入。节段点是由相对于轴的位置及横断面来定义的。两节段点的连
接,为单元,需要为单元指定材料。
5.2 建立节段点
点击节段输入窗口(输入窗口的左端)。
图 5-3: 节段输入窗口。
定义一新节段点列表(插入键)。
结构应开始于位置 0 而结束于位置 140.0m 。
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图 5-4:插入节段点。
所有单独单元的长为 4.0 m 。第一和第三跨各为十部分,中间跨为十五部分。
设计的横断面不应相对于轴线平移或扭转, DQUER, DVERT, DA 和 DB 定义为
0 。
再输入所属图的值之后 (插入节段点) <确认>。
这样就完成了对结构的定义。
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图 5-5: 节段分布定义。
在竖行横断面分配中的 ???,应现在进行。
5.3 横断面分配
在建立的节段点上,继续分配信息。
选定上表的第一行。
点击编辑键,来对节段点进行修改。
指定横断面“cross1“在位置点(从 1 至 36)的左右侧。
<确认> 。
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图 5-6: 编辑节段点。
被分配的横断面将在节段列表中显示。在竖行中的“OK“ 描述横断面状态。“+“ 表
示节段点已分配横断面。若变为“-“ 表示在横断面分配后进行的改变已经完成。
在下表中显示所有在横断面中应用的变量及数值。变量还需要在接下来的表格
(公式)中指定。
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图 5-7: 横断面指定。
5.4 单元编号分配
对单元和节段点的编号需切换至节段窗口下的部分。
在下面表格中,每一定义的横断面部分占据一横行。在此例中,只定义一横断面
部分。
选定上表格第一行。
点击编辑。
此定义分配至节段点 1-36 。
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图 5-8: 修改部分数据。
应用材料“C60“.
单元将被分配至一组 (MG)。 这是为了之后在 RM 中,输出计算结果可以在这
一组进行比较。
在节段点 1. 单元编号为 101 ,从这里开始,步长为 1 ,所有节段点与单元号的
增长均为 1。
第一单元开始点节段点编号为“101“ 。
第一单元结束点节段点编号为“102“ 。
步长为 1,接下来的单元节段点与节段节段点都以 1 为步长而增加。
<确认> 。
接下来再次显示最初的节段点列表 ( 图 5-9)。
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图 5-9: 节段窗口中的单元定义。
现在可以操纵单元及节段点编号,在上表格中选定行,下表格中就会显示所属的
定义。
若要改变设置 (例如 编号) 必须选择 <计算> ,在导入 RM 之前进行更新数据。
横断面“cross1“ 已经通过在节段列表的分配自动锁定。如果要改变横断面,必须
对横断面解锁,分配到节段点的横断面也需要被纠正。
5.5 定义表格和公式
横断面应含有 4 个变量值 (横断面高度,腹板厚度,底板厚度,及腹板中的中
线)。需要为每个变量值定义一与位置有关的表格(公式)。接下来将表格(公
式)与横断面相连接。如下:
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点击表格(公式)输入窗口。
在此窗口下,有两个表格,上表格是用来输入表格和公式的,下表格是用来定义
值的。
通过点击“插入“ 来定义新表格。
点击 „新建表格“ 应用名“d_bot_tab“ 来定义底板厚度 ( 图 5-10)。
<确认>。 表格名出现在上表格窗口中。
继续建立表格“d_web_tab“ (腹板厚度)和“hcs_tab“ (横断面高度)。
图 5-10: 表格定义的输入窗口。
每个表格都给出沿轴位置的值。在表格中也可以定义内插类型。
选定上表中的“hgesstab“ ,在下表中按顺序正确定义数值。
图 5-11: 新表格输入。
在输入值之间内插的种类可以选定。
“变量 A“ 是描述轴位置的,“变量 B“ 为此位置指定的变量(例如: 横断面高度)。
<确认> 。
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图 5-12:对“hcs_tab“值的输入。
按上图完成对“hcs_tab“表格的输入。
按下图继续定义表格“d_web_tab“ 和“d_bot_tab“ :
表格“d_web_tab“:
图 5-13: 对“d_web_tab“的输入值
表格“d_bot_tab“:
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图 5-14: 对“d_bot_tab“的输入值。
每个表格都可以通过点击 [I] 进行图像显示。“hcs_tab“ 的图像显示。
图 5-15: “hcs_tab“的图像显示
5.6 表格与变量的结合
横断面变量值已经在横断面定义时,用变量定义,但仍需要从相应的表格公式中
指定真实值。
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结合横断面中定义的变量和公式,需要切换至横断面窗口,点击“变量“,下表切
换至变量。
图 5-16: 在节段窗口定义变量。
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点击“编辑“-键可以对变量进行分配。
图 5-17: 分配表格和公式窗口。
选定左窗口中的“hges“ 。
激活此行 (应用“空格键“ 或通过同时点击鼠标左键和[Ctrl]键)。
打开分配表格 (点击箭头)。
图 5-18: 为变量分配选择表格。
选定“hgestab“.
应用 (sg) 。
<确认>。
<应用>。
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(sg) 表示对全局节段定位的计算。此范例也可以应用 (sl) ,因为节段以全局定位 0
开始和公式在此定位定义。 若表格结合正确,计算值将会显示。
再次输入变量“dSteg“ (“dStegtab(sg)“) 和“dUnten“ (“dUntentab(sg)“) 。
不对“dOben“ 指定表格公式。
点击“所有->“ 来激活分配到两边的表格。
图 5-19: 分配表格和公式至定义的变量。
指定此连接节段点从 1 至 36 。
<确认> 。
接下来重新显示节段列表。现在可以对新节段变量进行查看,选定上表格中的一
行,在下表格中会显示所属的变量。
<关闭>。
5.7 为桥墩定义节段
首先,在目录列表下定义一新节段,命名为 ST2 ,类型为“桥墩“ ,这样此节段会
由程序自动垂直定向。接下来定义节段点与主节段的连接点“seg1“ 。如下图所
示。
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图 5-20: 桥墩的节段定义 ‚ST2“。
在节段点列表中,做以下输入。
从 –20 至 0m, 距离为 5m,编号为 1201 至 1204,起点为节段点 1201,并分配横
断面“cross2“至这些节段点。
以同理定义桥墩节段 ST3 ,在节段点 26 与主梁连接,编号为 1301 至 1304,起点
为 1301。
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6 第四课: 最后的数据输入
6.1 定义支承
接下的设置需要完成:
建立一连接点 (支承或连接)。
定义主梁与支承的连接。
6.1.1 定义附加点
首先定义主梁与支承在横断面“cross1“的连接。
接下来,为支承定义两连接点 (见左右箭头)。 支承的位置在横断面底边下中轴线
左右两侧 2.40 m 处。为此需要继续定义辅助线,这些点的名称为 CP0, CP1 和
CP2 (见 图 6-1)。
切换至“cross1“ 并打开横断面。
插入几何参考点集合“CONNECTIONS” 并将其激活。
激活“交点“, 来定义横断面连接点。
选定横断面交点 (中间箭头)。
应用放大缩小功能来点击交点!
其他两连接点用同样方法创建。 所有连接点将在同一几何参考点集合下定义。
三角形图标会被创建,代表连接点。
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图 6-1: 附加连接点定义。
6.1.2 连接主梁和支承
激活节段输入窗口。
选定上表格第一行 (定位 0)。
点击 <连接> ,会出现以下窗口。
CP1
CP0
CP2
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图 6-2: 连接定义输入窗口。
点击“新桥台“ 并按以下窗口进行输入( 图 6-3)。
图 6-3: 输入窗口 ‚新桥台“。
这里需要三个弹簧,为支承插入弹簧 1101 和 1102,弹簧 1100 与大地相接,这些
弹簧的位置在连接点分配中准确定义。
点击 <常量> ,为 6 个自由度给出弹簧常数。 如图 6-4 所示,对弹簧 1101 进行输
入。
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图 6-4: 单元 1101 的弹簧常数
按上图对弹簧常数进行输入( CX 与 CZ 为 1e8 kN/m)。
<确认>。
弹簧单元 1100 至 1102 根据以下值定义:
表格 1: 弹簧常数。
单元 1101 1100 1102
弹簧常数 KN/M KN/M KN/M
CX 1e8 1e8 1e8
CY 0 1e8 0
CZ 0 1e8 0
CMX 0 1e8 0
CMY 0 1e8 0
CMZ 0 1e8 0
在完成支承定义后可以在分配横断面的轴线平面图中查看。
以同样的方式在桥末端定义支承。单元号为 1400 至 1402 ,同样的弹簧常数。
6.1.3 主梁与桥墩的刚性连接
桥墩与主梁的连接到现在为止,只为此定义了两个节段 ST2 和 ST3 。现在建立刚
性连接。
激活桥墩节段“ST2“。
激活节段输入窗口。
选定上表中的最后一行 (位置 5)
点击连接键 <连接> 来打开对连接定义的输入窗口。
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图 6-5: 插入刚性连接。
点击“新刚接“。
由于几何位置已经定义,程序会自动推荐刚接的正确位置。
<确认>。
按下图为刚接定义的输入。
图 6-6: 刚接桥墩和 ‚ST2“。
6.1.4 连接桥墩与大地
现在定义桥墩与大地的连接。
切换至节段列表中的桥墩“ST2“ ,在第一点 (位置 0) 点击 <连接>
选择“新接地弹簧“ (弹簧连接大地, 节段点 0 为大地)。
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图 6-7: 与地面相接。
弹簧单元号为 (如图), 弹簧常数按下表填入。
表格 2: 弹簧常数。
单元 1200
弹簧常数 KN/M
CX 1e10
CY 1e10
CZ 1e10
CMX 1e10
CMY 1e10
CMZ 1e10
对桥墩“ST3“ 依照同理输入。桥墩弹簧的单元号为 1300。 弹簧常数与“ST2“一
致。
至此完成对模型的定义。
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模型的 3D-视图。
图 6-8: 完成所有定义模型的 3D-视图。
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7 导出至 Analyzer
7.1 导出至 Analyzer
完整的结构可以转换成一个结构模型,之后在 Analyzer 中应用。
计算: Modeler 计算窗口中提供了一些子功能,它们是单独的计算部分。在一些复杂工
程中,不选择考虑公式计算来节省时间。
需要选择 “考虑公式” 来指定计算子功能, “Hambly”是一个特殊公式,用来找
出不同横断面面积的重心线。“预制节段”在 RMCast 中应用。
检验单元及节点编号:
检验是否重复使用单元或节点编号。如果选择创建模型,该选项将被自动设
置。
创建模型: 导出 Modeler 数据至 Analyzer。可以设置 3 个子选项。
(1)保留 Analyzer 中的原模型数据,仅将新数据加入至数据库。 (2) 在 Analyzer
中初始化模型结构或 (3) 初始化整个 Analyzer 数据(包括在 Analyzer 中的数据
库)。
点击 '计算'-键来启动计算功能,并将 Modeler 数据在计算后导出至 Analyzer 。
导出至
Ana
lyzer
Export
设置工程计算选项,
点击 <开始> 来启动计
算。如果设置了创建
模型选项,在计算之
后,Modeler 数据可以
导出至 Analyzer。关
闭输入窗口来退出
Modeler,余下的部分
在 Analyzer 中 完
成。
RM Bridge
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8 数据管理以及备份
自 RmBridge V8i 版本起, Modeler (之前版本中的 GP) 为几何预处理器, Analyzer (
之前版本中的 RM) 用来执行静态验算。它们在同一用户界面中执行。
尽管如此, Modeler 和 Analyzer 拥有两个不同的数据库,执行初始化时,两数据库
将被同时初始化。
输入数据将根据不同的输入窗口写入不同的数据库。重启动程序,数据库将恢复
至上次结束时的工程状态。
建议在完成一状态,下一建模态开始时,为工程做备份。程序不能返回至未保存
的状态(“上一步”功能)。备份文件分别在 Modeler 和 Analyzer 数据库中。
数据库导出至 ASCII-文字文件 (Tcl-格式),即工程数据可以被读取和编辑,它们
被保存在一个可读文件中(应用文字-编辑器来读取)。在文字编辑器中,可以应
用脚本语言来定义变量 (“loops” 和 “if..then”) 等等,来简化进程和加快输入速
度。在导入工程数据时,编辑的程序将自动执行。
在导出及导入 Modeler-数据时, 通常存储和读取整个工程。
在导出 Analyzer-数据库时,提供了附加选项来指定工程部分导出(默认设置:整个工程)。单独工程部分可以保存在一个单独的 Tcl-文件中,便于以后应用。在
导入 Tcl-文件工程数据至 Analyzer 时,可以只导入一部分“加入工程”,将该
Tcl 文件加入至当前工程中。选择“新工程”,先执行数据初始化,再载入 Tcl-
文件。