[发明专利]一种钢混组合梁结构骨架半自动设计方法及系统

说明书

本发明涉及一种钢混组合梁结构骨架半自动设计方法及系统，所述方法在代码逻辑层面内嵌用于实现钢混组合梁立面、断面和平面设计的设计逻辑和构造原则，根据桥梁布跨结果，依次调用对应的设计逻辑和构造原则，完成所述立面、断面和平面的半自动设计，生成钢混组合结构骨架设计图。与现有技术相比，本发明通过内嵌设计逻辑和构造原则的方式，在减少人为干预的条件下实现钢混组合梁结构骨架的半自动化设计，能够有效提高设计效率和质量。

技术领域

本发明涉及市政及公路桥梁设计领域，尤其是涉及一种钢混组合梁结构骨架半自动设计方法及系统。

背景技术

所谓钢混组合梁(即钢-混凝土混合结构组合梁)，其通过钢梁与混凝土翼板组合，并在钢梁上设置抗剪连接件，使钢梁与混凝土翼板得以共同承受外力，较之单独工作的钢梁或钢筋混凝土梁承载能力显著提高。据统计，与独立钢梁比较，钢混组合梁可节省钢材20％～40％，相应地降低造价10％～30％；与钢筋混凝土比较，钢混组合梁施工更便捷，不仅可以节省模板和支撑工序，还可缩短工期，方便安装管线。

目前，钢混组合梁结构因其优越的受力性能、高度预制装配化和良好的综合效益而被广泛应用于城市高架桥梁建设中。然而，当前缺乏配套的工业设计软件的现状制约了钢混组合梁的进一步发展和推广应用。传统的依靠设计人员经验知识的设计模式效率低下，自动化水平不足，难以满足多联多跨城市高架钢混组合梁快速化设计的需求。因此，亟需一种快速设计钢混组合梁结构骨架的方法，从而提高设计工作效率和质量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效提高设计效率和质量的钢混组合梁结构骨架半自动设计方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种钢混组合梁结构骨架半自动设计方法，该方法在代码逻辑层面内嵌用于实现钢混组合梁立面、断面和平面设计的设计逻辑和构造原则，根据桥梁布跨结果，依次调用对应的设计逻辑和构造原则，完成所述立面、断面和平面的半自动设计，生成钢混组合结构骨架设计图。

进一步地，所述桥梁布跨结果包括节段中心线、起始分孔线和两侧桥梁边线。

进一步地，实现立面设计的所述设计逻辑和构造原则包括以下步骤：

S1.1：获取节段跨径L；

S1.2：判断是否存在L≤40m，若是，则主梁立面形式采用等高梁，跳转至步骤S1.4，若否，则主梁立面形式采用变高梁，进入步骤S1.3；

S1.3：判断是否存在L≤50m，若是，则梁底采用折线型变高，进入步骤S1.4，若否，则梁底采用二次抛物线变高，进入步骤S1.4；

S1.4：根据所述节段跨径L设置对应的梁高值；

S1.5：获取立面布置参数，生成混凝土桥面板和主梁梁底线型的控制线。

进一步地，所述节段跨径L通过以下方式获得：

利用分孔线分割道路中心线，从而获得当前节段的中心线，测量该中心线的长度得到当前节段跨径L。

进一步地，所述步骤S1.4中，当跨径大于35m时，跨中梁高值不小于2.0m。

进一步地，所述立面布置参数包括梁端及支座定位尺寸和桥面板的几何尺寸。

进一步地，实现断面设计的所述设计逻辑和构造原则包括以下步骤：

步骤S2.1：确定主梁类型，所述主梁类型包括槽型梁和钢板梁；

步骤S2.2：根据所述主梁类型的标准布梁数据，对所有节段进行标准布梁，生成标准主梁轴线；

步骤S2.3：在给定的两侧桥宽范围内，根据边梁和次边梁轴线间的距离进行主梁自动增设，完成纵梁轴线排布。