PC合成桁橋 - レイアウト

機能

• About Pre/post tensioned composite girder bridge wizard

  A precast girders are fabricated off-site and then transported and erected at the job site. It can facilitate rapid construction of a bridge and have been proved to be economical.

  A spliced girder is fabricated in several relatively long pieces (i.e., girder segments) that are assembled into a single girder for the final bridge structure. The girder segments are post-tensioned continuously in order to reinforce the connection between the segments.

  Both the precast girder and splice girder are a precast prestressed concrete member and can be applied for a simple or multiple span bridges.

  The fundamental objective of using the Pre/Post-tensioned composite girder bridge wizard (hereafter “PC Girder Wizard”) is to generate 3D finite models with ease in a relatively short time.

  A precast and splice girder bridges that are straight, curved, and/or skewed can be modeled with substructures. Also, the wizard provides various modeling approaches (i.e. grillage approach, full plate approach, etc.). Loadings and construction sequences can also be defined based on the straightforward inputs and intuitive interface of the wizard.

  The wizard is a very flexible tool that allows modification at any point of the initial data entry. Any data entered in the wizard can be saved as a file and opened and reused in the future.

• Wizard configurationsウィザードの構成

ウィザードには、次の5つの主要なタブがあります。

レイアウト：橋の基本的な形状と支承の特性を定義します。
断面：材料と断面の特性、および桁やデッキの位置を定義します。
テンドン：シンプルな入力で、さまざまな種類のプレストレストテンドンを定義します。
荷重：荷重条件を定義します。
施工段階：施工段階の条件を定義します。

• すべてのウィザードの入力は *.wzd ファイル形式に保存することができます。

• 開く...PC合成桁橋ウィザードで保存された *.wzd ファイルのデータを読み込むことで、以前に入力したデータを再実行、確認、修正することができます。

• 別名で保存...PC合成桁橋ウィザードに入力したデータを *.wzd ファイルとして保存する機能です。

• ウィザードを使用すると、鋼製合成橋モデルを生成できます。レイアウトタブで、橋の全体的なレイアウト、境界条件などを定義します。

経路

• メインメニュー：[ウィザード]タブ > [PC橋]グループ > [PC合成桁橋]

入力

Fig. Prestressed Composite Bridge Wizard Layout dialog box

Girder Type

Precast Girder Type / Splice Girder Type. The wizard composition is different for each girder type.

Precast Girder Type : Girder is fabricated off-site and erected span by span.

Splice Girder Type : Girder is fabricated in several pieces. The girder segments are disconnected at the spliced locations.

The wizard composition is different for each girder type.

桁タイプ

ウィザードの構成は、桁タイプによって異なります。

プレジャスト桁タイプ ：桁は工場で製作され、間隔ごとに架設されます。

継合桁タイプ : 桁は複数の部品に分けて製作されます。 ガーダー セグメントは接続部から取り外されます。

Modeling Type

The deck and girders can be modeled in different modeling approaches: all frame, deck as plates and girder as frames.

All Frame : Use frame elements for the entire model. This option is ideal for conventional straight bridges and can increase the efficiency of analysis times.

Deck as Plates & Girder as Frames : Use plate elements to model the deck and frame elements to model the girders.

モデルタイプ

デッキとガーダーはすべてのフレーム、デッキはプレート、ガーダーはフレームなど多様なモデリング方式でモデリングできます。

全て梁要素 : 桁をFrame要素として生成。Section Propertiesで定義されたComposite断面を適用

デッキ：板要素　桁：梁要素 : 上部デッキは板要素で、桁は梁要素で生成

全てフレーム（非合成）：

Depending on the girder type and modeling approach (All frame, Deck as plate, …), the input menus are customized.
Only frame elements are used to model diaphragm and substructures regardless of the modeling approach selected.

桁タイプ及びモデリングアプローチ（全て梁要素、デッキ：板要素など）によって入力メニューがユーザ定義されます。
フレーム要素のみを選択したモデリングアプローチに関係なく、ダイアフラムと下部構造をモデリングするために使用されます。

Span Information

Specify the span length(s) in order.

e.g. “200, 250, 2@120, 100” indicates that the first through the fifth spans are 200 ft, 250 ft, 120 ft, 120 ft, and 100 ft long each.

The span information is for the Reference Line. If the bridge model is skewed and/or curved, any span information should be taken from the Reference Line position. Also, the distances of transverse deck element spacing, and distances of intermediate diaphragm (section tab) are based on the Reference Line.

支間情報

支間長を順番に指定します。

30、25、2@20、30:計5つのSpanで、それぞれ30m、25m、20m、20m、30mの長さを持つ橋梁

Skewまたは曲線形態のSpanは、Reference Line Positionから入力される。 間隔情報は参照線(Reference Line)に基づいています。 橋梁モデルが傾いたり/または曲線の場合、間隔情報は参照線位置で測定する必要があります。 また、横方向のデッキ要素間隔および中間ダイヤフラム間隔(セクションタブ)の距離は、参照線を基準とします。

Deck Width

Specify the total deck width of the bridge. The deck width is used to indicate the deck width of the entire bridge. This information is used to create any dummy deck member or to suppress the deck information in the section properties for the Deck as Plates and Girder as Frames modeling types.  

デッキ幅

橋の総デッキ幅を指定します。 デッキ幅は、橋全体のデッキ幅を表すために使用されます。 この情報は、ダミーデッキメンバーを作成するために使用されるか、Deck as PlatesおよびGirder as Framesモデリングタイプの区間プロパティでデッキ情報を抑制するために使用されます。  

Layout Offset

Distance between the reference line and the center line of the bridge.

レイアウト・オフセット

基準線(Reference Line)から橋梁の中心の離隔距離

Support Skew Angle

Specify  the skew angle of each support position of the bridge in plan (θ deg). Select “skew” for the angel type of the transverse deck elements in order to place the diaphragms following this skew angle. When the reference line has a single radius, the girder type is the Precast, and the girder alignment condition is “Same Spacing”, the reference support skew angle for diaphragm placing is followed instead of each support position of the bridge. 

The diaphragms will follow this support skew angle. The transverse deck element will follow this skew angle if the angle type is skew. However, if the girder type if Precast and the girder alignment type is Same Spacing, only the support at the reference line will follow this skew angle.

Specify  the skew angle of each support position of the bridge in plan (θ deg).

斜角

橋台および橋脚の橋軸方向基準生成角度。 "Skew"を選択して横断デッキ要素の角度タイプを設定すると、その角度に応じてダイヤフラムを配置することができます。

参考線が単一半径の場合、ガーダータイプがPrecastで、ガーダー整列条件が「SameSpacing」の場合、ダイアフラム配置のために各支持台の位置の代わりに参照地点の支持台の歪曲角度がついていきます。

これにより、ダイアフラムがその支持台の歪み角度に沿って移動します。 角度タイプがskewの場合、横断デッキ要素もその角度に沿って移動します。 しかし、ガーダータイプがPrecastで、ガーダー整列タイプがSameSpacingの場合、参照線の支持台のみ該当歪曲角度に従います。

Skew Angleの角度は-75 から75 度間でなければならない。

Continuous Girder

Apply non-continuous condition for the precast beams between neighboring spans. Bending moment is released at the slab connecting two spans.

Continuous Girder

隣接スパン間のプレキャスト ビームに対して非連続的な条件を適用します。 両方のスパンを接続するスラブで曲げモーメントが解除されます。

Fig. Continous girder option

Radius

Specify the radius for a horizontally curved bridge.

Convex : Convex curvature (center of circle located below the curve).

Concave : Concave curvature (center of circle located above the curve).

Based on the input Skew Angle and Curvature Radius information, the nodal local axis will be automatically defined.

Radius

水平に曲がった脚の半径を指定します。

Convex : 凸曲率（曲線の下に位置する円の中心）です。

Concave : 凹んだ曲率(曲線の上に位置する円の中心)です。

ノードのローカル軸は、入力されたスキュー角度と曲率半径情報に基づいて自動的に定義されます。

Fig. Radius option

Multi-Curve

Select Curve or Coordinate Data as an input method and click Advanced... to input multiple curves.

Curve data : Using the Multi-Curve Advanced option, the curvature can also be defined for a combination of straight and curve geometries.

Plan Curve : Define the horizontal curve(s).

Straight Line : The start and end location of the straight line.

Circular Curve : The start and end locations of the plan curve with specified radius of the curve point.

Transition Curve : The start and end locations of the transition curve with specified radius of the curve point.

Vertical Curve

Station : The station of the vertical curve

ELEV. : The elevation of the vertical curve

Curve Length : The horizontal length of the vertical curve

Bank Rotation 

Station : The station of the bank rotation

Super Elevation : The super elevation of the bank rotation

Multi-Curve

曲線または座標データを入力方法として選択し、をクリックして複数の曲線を入力します。

Curve data : Multi-Curve Advanced オプションを使用すると、直線および曲線形状の組み合わせに対して曲率を定義することもできます。

Plan Curve : 水平曲線を定義。

Straight Line : 直線の開始位置と終了位置を入力してください。

Circular Curve : 指定された曲率半径を持つPlan Curveの開始位置と終了位置を入力してください。

Transition Curve :指定された曲率半径を持つtransition curveの開始位置と終了位置を入力してください。

Vertical Curve

Station : 垂直曲線の基準点(station)を入力してください。

ELEV. : 垂直曲線の高度を入力。

Curve Length : 垂直曲線の水平長さを入力。

Bank Rotation 

Station : Bank rotationの基準点(station)を入力

Super Elevation : Bank rotationの傾斜(super elevation)を入力

Example

Coordinate Data : Using the Multi-Curve Advanced option, the curvature can also be defined for a combination of straight and curve geometries.

Start Station : The start station of bridge modeling.

Plan Curve : Define the horizontal curve(s).

Plan Curve Span Start : Start station of plan curve

No. of Plan Curve Point : Number of Plan Curve points. At least two of the plan curve points are required for the beginning point (BP) and the end point (EP). If the bridge has more than one curve or is a combination of curve and straight geometries, the number of plan curve point is equal to or greater than three. If three or greater number is input for the number of plan curve point, additional intermediate points (IP 1 for three plan curve pints, IP 2 for four plan curve points, …)

BP : The beginning point of the plan curve

EP : The end point of the plan curve

IP 1, 2, … : The intermediate points. (IP 1 for three plan curve pints, IP 2 for four plan curve points, …)

X Coord. : The x coordinate of the curve point

Y Coord. : The y coordinate of the curve point

R : The radius of the curve point

A1 : The parameter of BTC(Beginning of Transition Curve)

A2 : The parameter of ETC(End of Transition Curve)

AE : The parameter of egged shaped clothoid curve

R2 : The 2nd radius of egged shaped clothoid curve

Coordinate Data : Multi-Curve Advancedオプションを使用すると、直線と曲線の組み合わせに対する曲率を定義することもできます。

Start Station : 橋梁モデリングの開始位置。

Plan Curve : 水平曲線を定義。

Plan Curve Span Start : Plan curveの開始地点を定義

No. of Plan Curve Point : Plan Curve点の個数を入力してください。 少なくとも二つのPlan Curve点が必要であり、他の曲線や直線構成要素がある場合、Plan Curve点の個数は三つ以上でなければなりません。 もし、三つ以上のPlan Curve点の個数を入力すると、追加的な中間点が生成されます（3つの計画曲線点の場合、IP 1、4つの計画曲線点の場合、IP 2、...）。

BP : Plan curveの始点を入力

EP : Plancurveの終点を入力

IP 1, 2, … : 中間点を入力。 (3つのplan curve点の場合はIP 1、4つのplan curve点の場合はIP 2 など)

X Coord. : 曲線点のx座標を入力

Y Coord. : 曲線点のy座標を入力

R : 曲線点の半径を入力

A1 : BTC(転換曲線の始点)のパラメータを入力

A2 : ETC(転換曲線終点)のパラメータを入力

AE : 卵形のクロイド曲線のパラメーターを入力

R2 : 卵形のクロイド曲線の2番目の半径を入力

Vertical Curve

Station : The station of the vertical curve

ELEV. : The elevation of the vertical curve

Curve Length : The horizontal length of the vertical curve

Bank Rotation

Station : The station of the bank rotation

Super Elevation : The super elevation of the bank rotation

Vertical Curve

Station : 垂直曲線の基準点(station)を入力

ELEV. : 垂直曲線の高度(elevation)を入力

Curve Length : 垂直曲線の水平長さを入力

Bank Rotation

Station : Bank Rotationの基準点(station)を入力

Super Elevation : Bank rotationの傾斜(super elevation)を入力

Example

Girder Alignment (Precast Girder Type only)

This information is only valid for the curved precast girder type bridges. In other words, it is only valid with the Radius or the Multi-Curve Advanced checked and defined for the  precast girder type.

refer to Guide

Girder Alignment (Precast Girder Type only)

この情報は曲線プレキャストガーダータイプの橋梁にのみ有効です。すなわち、プレキャストガーダータイプに対して確認され定義されたRadiusまたはMulti-Curve Advancedでのみ有効です。

Guide参考

Same spacing : Each Support line is parallel to each other but Support skew angle is different. This option is not supported if the Multi-Curve is defined.

Same spacing : 各支持線は互いに平行ですが、支持の回転角度は異なります。 このオプションは、Multi-Curveが定義されている場合にはサポートされません。

Offset spacing : Support skew angles are the same at each support. The same to each other but each support line is flared from each other (radial shape).

Offset spacing : 各支持において支持回転角度が同じです。 互いにそれぞれの支持線が広がった形です（放射状の形）。

Reference Support

Specify the reference support to define the skew angle. Other supports skew angle are not the same in this case. It is only valid for the same spacing – girder alignment type.

Reference Support

スキュー角度を定義する基準支持台を指定します。 この場合、他の支持台スキュー角度は同じではありません。 同じ間隔 - ガーダー整列タイプにのみ有効です。

Curved Type (Splice Girder Type only)

This option is only valid for the 1) curved 2)Splice Girder Type. In other words, it is only valid when the Radius or Multi-Curve option is checked and defined.

Line Girder Type

Girders are straight regardless the bridge curvature. Slab is modeled following the bridge curvature, if defined; however, the girders are still modeled straight.

Curved Girder Type

Girders are arranged following the bridge curve. The girders are not straight.

Curved Type (Splice Girder Type only)

このオプションは、1）曲線型、2）スプライスガーダータイプにのみ有効です。 つまり、RadiusまたはMulti-Curveオプションを確認し、definedを定義するときにのみ有効です。

Line Girder Type

ガーダーは橋梁の曲率に関係なく直線です。 スラブは橋梁の曲率によってモデリングされますが、ガーダーは依然として直線straightでモデリングされます。

Curved Girder Type

脚曲線のフォローイングに沿ってガーダーが配列されています。 ガーダーは直線areではありません。

Boundary/Substructure

Without Substructure : Substructure is not included in the model. S uperstructure and substructure are connected with bearings:

Supports : Bearings are represented by fixed or simple support.

Boundary/Substructure

Without Substructure : 下部構造なしにガーダーに直接Supportを定義

Supports : 境界条件を固定端または単純支持で定義

Precast Girder Type: Mostly precast girder are placed simply supported in each span, all the left support is fixed, and the other support is longitudinally free.

Splice Girder Type: Each middle bearing of pier position is considered as a fixed support. Once the position of fixed support is determined, all the other supports in longitudinal direction are considered as free support longitudinally and the other support in transverse direction are considered as free support transversely.

          Precast Girder TypeでそれぞれのSpanが単純補に指定

          1つの地点が固定端に決定されると、残りの地点は縦方向に対して自由端に自動定義される

          Splice Girder Type において、中間のPier 地点は固定端として考慮される。

          1つの地点が固定端に決定されると、残りの地点は縦方向に対して自由端に自動定義される

          残りの地点は横方向に自由端に自動定義

Elastic Link : Bearings are represented by elastic links. Enter the stiffness of bearings in each degree of freedom (Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, & Rz) for the abutments and the piers. Click the Advanced... option to enter different elastic link stiffness for each abutment and piers.

Elastic Link : Bearingはelastic linksで表されます。 AbutmentおよびPierに対するそれぞれの剛性値を入力します。 オプションをクリックして、各橋脚と橋脚ごとに異なる弾性接続剛性を入力します。

Fixed Support : Select longitudinally fixed support. Longitudinally and transversely fixed bearing is used as a reference point for the determination of the direction of free bearings in the In Line with Fixed Support option.

Fixed Support :橋軸直角方向に固定された支持を選択してください。 橋軸直角および橋軸方向に固定されたベアリングは、In Line with Fixed Supportオプションで自由なベアリングの方向を決定するために使用されます。

Direction : Tangential / Radial. Choose the method of determining direction of the free bearings.

Direction : Tangential / Radial. freeベアリングの方向を決める方法を選択してください。

Tangential : The restraint-free direction is tangent to the longitudinal axis of the bridge. (i.e. tangent to the curvature of a curved bridge or in the direction of a straight bridge)

Tangential : 制約のない方向は橋梁の縦軸に接線と定義されます。(例:曲線橋梁の曲率によって接線または直線橋梁の方向と同じです)

Radial : The restraints are freed in the directions from the individual supports to the fixed support.

Radial : 個別支持から固定支持までの方向に制約が解除されます。

With Substructure : Substructure(Pier) is included in the model.

With Substructure : 下部構造(Pier)までモデリング

Substructure is included in the model. Define the following parameters for the Abutment, Elastic Link Stiffness, and Pier. The model includes and models the substructure with this option.

下部構造物が模型に含まれます。 シフト、弾性リンク剛性、および橋脚の次のパラメータを定義します。 模型には、このオプションを使用して下部構造物を含め、模型化します。

Bearing Type / Elastic Link Stiffness

Abutment

Fixed : Abutment set as fixed support.

Elastic Link : Bearings are represented by elastic links. Enter the stiffness of bearings by directions for the abutments.

Same as Pier : Substructure of abutment is modeled same as pier information. But stiffness of bearing can be differently input from pier.

Bearing Type / Elastic Link Stiffness

Abutment

Fixed : 交代部(Abutment)の境界条件をElastic Linkではなく固定端で定義

Elastic Link : 交代部(Abutment)の境界条件をElastic Linkに入力

Same as Pier :  交代部(Abutment)のモデルはPierと同じ情報で入力します。 剛性値はPierと異なって入力できます。

Pier

Fixed : Pier set as fixed support.

Elastic Link : Bearings are represented by elastic links. Enter the stiffness of bearings by directions for the piers.

Click Advanced... to enter different stiffness for different each supports in Abutments and piers.

Elastic Link Length : Bearing gaps between the bottom flange of girder and the upper bed of the pier cap are represented by elastic link length.

Pier

Fixed : Pierの境界条件をElastic Linkではなく固定端で定義

Elastic Link : Bearingsは、elastic linksで表されます。 

Advanced...をクリックして、交代および橋脚で各支持台に対して異なる剛性を入力します。

Elastic Link Length :ガーダーの下部フランジとPier Capの上端部との間の距離をElastic Link Lengthと入力します。

Pier

Material : Enter the material property to be used in the pier structure.
Click to add a new material or modify an existing material.

Pier Cap : Check the option if the pier has a pier cap

Section : Select the section to be used for the pier cap.
Click to add a new section or modify an existing section.

Length : Transverse length of the pier cap

Pier

Material :  Pierに適用する材質の特性定義及び選択
クリックして、新しいセクションを追加するか、既存のセクションを修正します。

Pier Cap : 選択時にPier Capモデリングを適用

Section : Pier Capに適用する断面定義および選択
クリックして、新しい材料を追加するか、既存の材料を修正します。

Length :  Pier Capの長さ

Column

Section : Select the section to be used for the pier.
Click to add a new section or modify an existing section.

Height : Enter the height of the pier. Click Advanced... to enter different heights for different piers.

Spacing : If more than two columns are needed to be defined, specify the distance between the columns. If more than three columns, different spacings are input with commas (e.g. “10, 12” or “2@10”)

Column

Section : Pier柱部に適用する断面定義および選択
クリックして、新しいセクションを追加するか、既存のセクションを修正します。

Height : Enter the height of the pier. Click Advanced... to enter different heights for different piers.

Spacing :橋脚を2つ以上入力すると橋脚間の中心間隔を入力。 複数の間隔を入力すると橋脚数が増加1,2入力時に1mと2m間隔で柱を3本生成。 2@1入力時に1m間隔で柱を3本生成

Pier Support

Fixed : Fix support is applied to the bottom of the pier.

Spring Support : Spring support is applied to the bottom of the pier.

Spring Stiffness : Spring Stiffness is activated when the spring support is selected. Enter the horizontal and vertical spring stiffness values.
Click Advanced... the to input different stiffness for different supports.

Pier Support

Fixed : Pierの下段を固定端で定義

Spring Support : Spring supportはPierの下段部に対してスプリングで定義

Spring Stiffness : Pier SupportをSpring Supportで選択する場合、スプリング剛性値を入力
Advanced...をクリックして、さまざまなサポートに対して異なる剛性を入力します。