干货：桥梁大师的布梁设计（下）

上一篇我们介绍了使用桥梁大师时如何获取布梁设计的原始数据。布梁设计的核心是通过读取桥梁模型资料，根据布梁设计要求，快速建立布梁模型。布梁模型创建流程▼

接下来，我们详细介绍布梁模型创建流程。

分析桥梁桥跨布置

对于在直线上的桥梁，原则上无需进行布梁。而对于处于同一曲线段且都是中跨的桥跨，其布梁数据是一样的，只需对第一个中跨进行布梁即可。因此，在进行自动布梁前，需要先分析整座桥梁哪几跨需要布梁，对于左右幅不同的桥梁，需要针对左右幅分别进行分析，确定每幅需要布梁的桥跨。去掉相同的桥跨，既节省布梁时间，精简布梁图纸中的数据，也对后续的出图有很大帮助▼

在创建布梁模型的时，首先根据路线平面线形及桥梁信息确定所需布梁的桥跨。确定相同跨的原则是：

▲边跨或者有伸缩缝处中跨肯定需要布置。

▲位于缓和曲线上所有桥跨均需要布置。

▲位于直缓点和缓圆点等变化点上的桥跨必须布置。

▲只有位于同一圆曲线内的中跨，跨径相等，且没有伸缩缝的才会认为是相同桥跨，只需要布置起始的一跨。

计算墩、台盖梁轴线方向

墩台布置方式分为两种，平行布置和径向布置。这些数据从桥梁模型中读取，在创建布梁模型之前，需先确定盖梁轴线的方向。

平行布置墩台

以桥中心处横桥向墩轴线为基准，全桥各墩、台轴线互相与之平行。具体计算流程：

▲根据平面线形计算出桥中心处横桥向墩轴线方向及位置。

▲根据平面线形及桥跨信息确定每个墩台中心点坐标。

▲通过每个墩台中心点坐标生成直线，平行于桥梁中心的墩轴线。

径向布置墩台

又称扇形布置，即保持墩、台中心线与墩、台中心线和路中心线交点的切线夹角成一个固定值。具体计算流程：

▲根据平面线形及桥跨信息确定每个墩台中心点坐标及该桩号及路线切向角。

▲沿路线切线方向，旋转每个墩台的斜交角度，得到每个墩台处轴线的方向。

计算梁边线及中心线方向

有了墩台中心线方向及每个墩台中心点坐标，接下来需要确定每片主梁两边线及中心线的方向。根据不同的偏置基线的方式，主梁两侧的边线方向也会不同。

偏置基线方式分为以下三种

▲相对于墩中心线偏移

求出每个墩台中心点坐标，即墩台轴线和平面线的交点。连接相邻两个墩台中心点，形成一条直线，以该直线为基线进行偏置，求出每一片梁两侧边线和中心线的方向，偏移的是直线。

▲相对于路线设计中心连线偏移

是以路平面线为基线，首先按照每一片主梁宽度偏置基线，求出偏置后的曲线与盖梁轴线的交点，再分别连接相邻盖梁上的交点，求出每一片梁两侧边线和中心线方向，偏移的是曲线；这种方式偏移出来的梁边线可能都不会平行。

▲相对于桥台中心连线偏移

与相对于墩中心线偏移不同之处是先直接求出两个桥台轴线与路平面线的交点，再连接这两个交点，形成直线，做为桥中线，然后按照这条直线偏移求出每一片梁两侧边线和中心线的方向，弯桥直做。

计算主梁端线方向

根据梁长调整方式，确定每片主梁现浇段端部边线及预制端边线方向。

对于主梁端部边线的方向，我们一般通过偏移墩台的轴线，求出每片梁端部的不同边线。对于有伸缩缝的墩台，首先把墩台轴线偏移一个伸缩缝宽，得到主梁包括现浇段在内的最外侧边线，然后根据梁长调整方式，调整现浇段长度或者预制梁长。

梁长调整方式有如下几种

▲保证封锚或湿接头宽度，梁长变化

采用将伸缩缝边线偏移封锚厚度，或者桥墩轴线（连续段）偏移湿接头宽度，得到新的预制梁端线，然后连接所有主梁两侧边线求交点，得到预制梁端的边线，计算首尾夹角。这种情况下，对于偏置墩中心线或者桥台中心线的方法，同一跨内每片梁的首尾夹角是相等的，但是对于偏置路线设计中心线的方法，同一跨内每片梁的首尾夹角可能不一致。

▲调整封锚或湿接头宽度，梁长一致

程序先按照每个墩台的轴线方向生成预制梁端部边线，然后根据主梁长度，确定主梁梁端边线的位置，再根据预制梁端边线和墩台轴线的距离，确定封锚（湿接头）段宽度。这种方法计算出来到封锚段宽度可能不一样，但是预制梁长一致。

▲调整封锚或湿接头宽度，梁长变化，且首尾夹角指定

该调整方法和调整封锚或湿接头宽度，梁长一致相似，但是程序内部需要调整预制梁端部边线的方向，保证首尾夹角一致。这种方法布置主梁后，同一跨内预制端看起来可能是齿状，但是会保证预制梁长一致，首尾夹角也为指定的角度。

▲保证封锚或湿接头宽度，梁长变化，且首尾夹角指定

按照保证封锚宽度完成布梁后，程序再根据输入角度计算每片主梁预制端夹角，从而保证每片主梁的首尾夹角都为指定的角度。

计算主梁形状及首尾夹角

通过计算主梁端部边线和两侧边线，得出主梁的形状及首尾夹角。需要注意的是如果选择了首位夹角指定的选项，程序内部在按照基本方法布置完主梁后，会对每片主梁的首尾夹角进行调整，从而保证主梁的首尾夹角一致。

完成主梁布置图

保存CAD图形，完成主梁布置图设计。

布梁模型的调整

布梁模型生成后，可以对模型进一步修改，以便达到更精确的控制梁长、封锚以及湿接头等参数。打开布梁模型，双击任意跨的布梁模型对象，就可以弹出主梁平面布置参数修改对话框。在对话框中对布梁数据进行各种方式的微调，达到最精确调整的目的，最终完成布梁设计▼

布梁模型对桥梁模型的影响

对于曲线桥，进行布梁设计后，必然使盖梁、支座以及桩位坐标等相关信息随主梁变化而变化，这些数据必须应用到桥梁模型中，否则布梁设计就失去了意义。

桥梁大师中布梁模型和桥梁模型是数字化模型，完全实现了模型数据的相互调用。布梁模型调整完后，可直接把布梁模型对盖梁、支座及桩位坐标等信息的影响反馈到桥梁模型中，实现真正数据同步，完成最终桥梁模型设计▼

当布梁模型设计完成后，可以通过以下几种方式对桥梁模型进行调整：

▲调整挡块位置，保证梁和挡块间缝隙不变

▲调整梁和挡块间缝隙，挡块位置不变

▲调整盖梁位置（剧中），各构造尺寸不变

▲左右幅盖梁长度相差小于10cm时按直桥计算取为相等

主梁布置图的自动生成

布梁模型设计完成后，桥梁大师自动生成主梁布置详图。系统通过分析整座桥的模型信息，自动套用图框，自动生成主梁平面布置示意图，边梁纵向大样，主梁参数表及预制梁悬臂参数表▼

这一期，我们详细介绍了桥梁大师的布梁设计。桥梁大师是跨世纪早期产品，实现了面向设计、面向对象、面向工程的设计方法，使设计具备了完整的数字信息，获得国内土木、桥梁等专业用户的认可。2009年，桥梁大师被全球基础设施领域领先的软件提供商美国Bentley软件公司收购。

近年来，跨世纪专注交通领域BIM技术的发展与应用，重点研发基于BIM技术的本土化正向设计BIM软件CivilStation Designer（CSD）和施工综合管理云平台软件CivilStation Construction（CSC）。现在，桥梁大师设计图可直接导入CSD快速建立BIM模型；使用CSD设计的桥梁BIM模型可直接实现桥梁大师出图。