CSiBridge – Phần mềm phân tích thiết kế cầu

PHẦN MỀM CSiBridge

Mô hình hóa, phân tích và thiết kế mô hình cầu đã được tích hợp trong phần mềm CSiBridge để tạo ra các thanh công cụ kỹ thuật cơ bản trên máy tính. Sự tích hợp hoàn chỉnh này khiến CSiBridge trở thành chương trình phần mềm linh hoạt và hiệu quả nhất trên thị trường hiện nay.

Sử dụng CSiBridge, người dùng có thể dễ dàng lập mô hình cầu phức tạp và gán tải trọng. Các mô hình cầu được xác định một cách chính xác bằng cách sử dụng bố trí làn, nhịp đường, trụ cầu, gối cầu, liên kết chốt và ứng suất sau. Phần mềm này tạo ra khung, phần tử vỏ hoặc phần tử rắn. Việc này thường rất hiệu quả khi thiết lập một mô hình mới và có thể được chỉnh sửa bằng cách tự động cập nhật các thông số.

Tính năng thiết kế CSiBridge cho phép thiết kế, lắp ghép cầu thép và bê tông nhanh chóng, dễ dàng. Tính năng mô hình hóa bằng tham số cho phép người sử dụng xây dựng các mô hình cầu đơn giản hoặc phức tạp một cách hiệu quả kết hợp việc kiểm soát toàn bộ quá trình thiết kế. Người dùng có thế xác định làn đường và các phương tiện một cách nhanh chóng nhờ các hiệu ứng chiều rộng đồng thời sử dụng biểu đồ Gantt để mô phỏng kết quả và quá trình xây dựng một cách đơn giản và thực tiễn.

Wizard trong CSiBridge chỉ dẫn người dùng từng bước cần thiết để tạo ra một mô hình cầu một cách dễ dàng.

Giao diện

Chế độ một cửa sổ, nhiều khung nhìn

CSIBridge cung cấp một giao diện duy nhất để người dùng có thể thực hiện các việc như: Lập mô hình, Phân tích, thiết kế, lên kế  hoạch, gán tải trọng và Lập báo cáo.

Mô hình

Lập mô hình – Các mẫu sẵn – Templates:

CSIBridge cung cấp các mẫu đã được chọn lọc giúp cho việc khởi tạo nhanh chóng một mô hình mới. Việc này thường  rất hiệu quả khi thiết lập một mô hình mới

Mô hình đối tượng cầu

Mô hình đối tượng cầu là một tập hợp toàn diện các thành phần làm nên tổng thể một cây cầu. Bao gồm: Mô hình mặt cắt cầu, các vách ngăn, gối cầu, các ngàm, nền đàn hồi, các cấu trúc thượng tầng thay đổi, các mố cầu, trụ cầu, dầm khớp, bố trí cáp dự ứng lực và nhiều hơn nữa.

Bridge Wizard

Mục Bridge Wizard là một công cụ mạnh để hướng dẫn người dùng từng bước một trong suốt quá trình tạo một mô hình cầu phức tạp với các chỉ dẫn cho mỗi bước làm nhằm đảm bảo rằng tất cả các thành phần cần thiết phải được định nghĩa trong mô hình.

Bố trí làn đường – Layout Lines:

Layout lines xác định các làn đường cao tốc trên cầu, Chúng có thể được định nghĩa trong CSIBridge bằng việc các xác định các gối và các điểm trạm, hoặc chúng có thể được nhập vào từ file TransXML.  Khi đường Layout line được thay đổi, toàn bộ cấu trúc cầu và các thông số hình học cũng được cập nhật theo.

Mặt cắt cầu – Superstructure Deck Sections:

CSIBridge xây dựng một tập hợp các thông số mặt cắt bản mặt cầu bao gồm cả  cầu dầm hộp bê tông, dầm chữ I và chữ U đúc sẵn, dầm hộp thép, cầu dầm thép. Tất cả các mặt cắt bản mặt cầu được gắn các tham số  để định nghĩa phù hợp với từng mô hình cầu trên thực tế.

Kết cấu gối đỡ

Kết cấu gối đỡ cầu có thể được mô phỏng thực tế thông qua CSI Bridge. Trụ cầu, mố cầu, các ngàm, các loại gối và nền đàn hồi là những yếu tố có thể được định nghĩa như là liên kết hoặc thành phần khớp nối.

• Trụ và and trụ khung

• Bệ và gối

Vách ngăn

Vách ngăn có thể được bố trí tăng cường dọc theo suốt chiều dài dầm, bao gồm các loại như vách bê tông, vách dầm thép, hoặc có thể là khung dầm thép. Trong trường hợp để tránh mất cân bằng  và chao đảo, Một khung thép chéo có thể được chỉ định cho dầm thép U.

Bê tông dự ứng lực

Định nghĩa dự ứng lực kéo sau trong CSIBridge sử dụng cho việc bố trí cáp và lực căng. Khi định nghĩa dầm hộp, CSIBridge sẽ tự động gán các địa điểm treo cáp, và các kỹ sư cũng có thể dễ dàng chỉnh sửa chúng.

Các biến tham số – Parametric Variations:

CSIBridge cho phép tạo ra sự thay đổi hình học trên toàn bộ tổng thể cầu hoặc từng bộ phận của cầu theo một đường dốc, Sự thay đổi có thể cho cả hai phương dọc và ngang đối với mặt cắt ngang mặt cầu. Việc xác định các tham biến làm giảm đáng kể lượng thời gian trong quá trình mô hình.

Làn đường -Lanes:

Xác định nhanh chóng các làn đường cơ bản dựa trên ‘layout lines’ của cầu.Làn đường có thể được định nghĩa rằng chiều rộng của làn rộng hơn so với phương tiện thiết kế. Kết quả đường bao phản ứng có thể được định nghĩa sau đó để phù hợp với mô hình tải trọng của phương tiện trên cầu.

Thành phần kết cấu

Nút

CSIBridge tự động tạo các điểm nối cho các đối tượng kết cấu tại mỗi nút giao hoặc khớp nội tại trong quá trình chia lưới cấu trúc đối tượng. Tọa độ khớp và thông tin có thể được hiển thị trên màn hình trong cửa sổ mô hình hoặc dưới dạng bảng.

Phần tử thanh – Frames:

Các phần tử thanh được sử dụng chung, dưới dạng ba chiều, hình thành Dầm – cột trong đó bao gồm các tác động của hai trục uốn, xoắn, biến dạng dọc trục, biến dạng và cắt hai trục. CSiBridge có một thư viện được xây dựng trong tiêu chuẩn của bê tông, thép, và các đặc tính tiết diện tổng hợp của cả tiêu chuẩn của Mỹ và tiêu chuẩn quốc tế.

Tổng quan Frames

• Thuộc tính tiết diện

Phần tử cáp dự ứng lực

Trong CSIBridge, cáp dự ứng lực được vẽ dễ dàng như một đối tượng độc lập. Với đặc điểm hình học như đường thẳng, đường cong parabolas, cung tròn, hoặc các dạng hình học tùy ý khác. Chúng có thể được xác định để treo bên trong một dầm hộp. Việc căng cáp, bao gồm cả những ứng suất mất mát, có thể dễ dàng được thực hiện.

Phần tử cáp

Các phần từ cáp là các phần tử phi tuyến được sử dụng để mô hình hóa các ứng xử liên kết của cáp mảnh dưới tác dụng của trọng lượng bản thân. Chúng đặc biệt hữu ích khi sử dụng trong mô hình cầu treo, cầu dây văng.

Phần tử tấm

Phần tử vỏ là một loại đối tượng  được sử dụng cho mô hình mảng, tấm, vỏ hoạt động trong mặt phẳng và cấu trúc ba chiều. Các chất liệu vỏ có thể đồng nhất hoặc các lớp trong suốt. Vật liệu phi tuyến cũng có thể được xem xét khi sử dụng lớp vỏ.

Phần tử khối Solids

Phần tử khối là một yếu tố 8 nút để mô hình hóa kết cấu ba chiều và khối cứng. Nó được dựa trên một công thức đẳng tham số trong đó bao gồm chín chế độ uốn không tương thích tùy chọn và rất hữu ích cho các đối tượng mô hình trong đó tải, điều kiện biên,thông số mặt cắt, hoặc phản ứng khác nhau tùy theo độ dày.

Phần tử liên kết – Links

Một thành phần liên kết có thể biểu lộ tuyến tính, phi tuyến tính. Và hoạt động phụ thuộc vào tần số. Các yếu tố liên kết sau đây có sẵn trong CSiBridge:  Tuyến tính; Chuỗi tuyến tính đàn hồi; Chuỗi tuyến tính Plastic; Khe co giãn; Lò xo; Giảm chấn; Friction Isolator;  cao su cách điện; T / C Isolators; tần số phụ thuộc đàn hồi (Frequency – dependent Springs)và Tần số phụ thuộc giảm chấn (Frequency – dependent Dampers).

Liên kết khớp  – Hinges

Người dùng có thể tạo ra và áp dụng các thuộc tính liên kết khớp để thực hiện phân tích pushover trong CSiBridge. Ứng xử của vật liệu phi tuyến trong các phần tử dạng thanh (dầm / cột / giằng) có thể được mô hình hóa bằng cách sử dụng fiber hinges. Vật liệu hỗn hợp, chẳng hạn như bê tông cốt thép. Hình dạng phức tạp có thể được biểu diễn.

Phần tử lò xo – Springs:

Gối tựa đàn hồi là một thành phần liên kết được sử dụng để kết nối đàn hồi. Điều kiện gối tựa phi tuyến có thể được mô hình hóa bao gồm cả khe co giãn (Chỉ chịu nén), đa tuyến tính đàn hồi hoặc nhựa đàn hồi, nhớt chống dao động, chất cách điện cơ bản. Mô hình nâng cao cho phép nền móng làm việc đồng thời cùng kết cấu phần trên. Bao gồm cọc và móng. Thông số lực biến dạng đa tuyến tính và lực nén đất đàn hồi có thể được xác định.

 Mẫu tải trọng

Một mẫu tải trọng được xác định bằng các lực phân bố trong không gian, chuyển vị, nhiệt độ. Những yếu tố khác tác động lên kết cấu.

Thông số tải trọng – parametric Loading:

Tải trọng của cấu trúc thượng tầng có thể được xác định. Được gán cho một tham số đối tượng mô hình cầu. Các đối tượng tải trọng cầu có thể được gán cho bất kỳ loại tải mẫu nào. Xác định tải trọng của lớp bề mặt, lan can, ván khuôn,… Sau khi đã xác định tham số tải trọng cho đối tượng

• Trại trọng tập trung, tải phân bố theo đường, tải phân bố theo diện tích

• Tải trọng do nhiệt độ

Phân tích

Tổng quan

CSI Solvers đã được kiểm nghiệm bởi ngành công nghiệp trong vòng hơn 35 năm qua. Nhân tính toán SAPFire Analysis Engine có thể hỗ trợ máy tính 64bit.

Tải trọng di động

Phân tích tải trọng động có sẵn trong CSIBridge để tính toán các đường ảnh hưởng và các bề mặt cho các làn giao thông trên các cấu trúc cầu và phân tích cấu trúc cho các ảnh hưởng do tải trọng động của xe tác dụng trực tiếp lên. Phương tiện cũng có thể được di chuyển trong nhiều bước phân tích.

Phân tích mất ổn định

Mất ổn định tuyến tính của một cấu trúc có thể tìm thấy. Sự mất ổn định có thể được tính toán từ một trạng thái phi tuyến. Phân tích sự mất ổn định phi tuyến đầy đủ sự ảnh hưởng của độ võng lớn hoặc P-delta. Snap-through buckling được ghi lại bằng phân tích tĩnh. Phân tích động lực có thể được sử dụng để mô hình hóa sự mất ổn định phức tạp hơn. Hiệu ứng P-delta bao gồm cho tất cả các yếu tố và được tích hợp vào phân tích và thiết kế.

Phân tích động Dynamic

Khả năng phân tích động lực học trong CSIBridge bao gồm việc tính toán chế độ rung lắc. Phân tích phản ứng phổ, phân tích time-history cho ứng xử tuyến tính và phi tuyến tính.

• Phương thức phân tích

• Phổ phản ứng

• Phân tích theo lịch sử thời gian Time History

Time Dependent

Staged construction là một loại phân tích phi tuyến trong CSiBridge. Cho phép bạn thay đổi giai đoạn xác định. Bạn có thể thêm hoặc loại bỏ các phần của cấu trúc. Có thể lựa chọn áp dụng tải trọng lên các phần của kết cấu. Sau đó xem xét thời gian phụ thuộc vào ứng xử của vật liệu.

Steady State

Phân tích trạng thái ổn định được tích hợp để xác định phản ứng của kết cấu theo chu kỳ. Tần số phụ thuộc vào độ cứng và thuộc tính giảm chấn (trở kháng phức tạp). Có thể được bao gồm nền móng,  khu vực ảnh hưởng sâu. Bao gồm cả những bức xạ giảm chấn. Phân tích trạng thái ổn định có thể được sử dụng để đo lường tác động.

Target Force

Trong quá trình phân tích phi tuyến tĩnh, cáp và phần tử thanh có thể để đạt được các giá trị lực dọc trục đã được xác định. Điều này thường được sử dụng để căng cáp dự ứng lực trước.

Load Combinations

CSiBridge cho phép tính toán một số lượng không giới hạn. Các loại tải trọng kết hợp bao gồm: cộng tuyến tính, đường bao , add absolute, SRSS, range combinations. Thành phần của tổ hợp tải trọng có thể bao gồm các tổ hợp tải trọng khác.