一、概述
本文以某钢结构人行天桥主桥为例，主桥长度62.4m，跨径布置为31.75m+30.65m，展示YJK Bridge软件中此类桥型的建模分析以及荷载试验方案计算流程；最后提取影响线，计算堆载方案作用下控制截面内力，并与程序计算结果进行对比验证。
该人行天桥设计安全等级为一级，设计荷载为人群荷载按《城市人行天桥与人行地道技术规范（20 03 年修改单）》（CJJ69-1995）第 3.1.3 条说明计算。铺设2cm防滑地砖、2cm防水砂浆及5cmUHPC超高性能混凝土。
一般截面
横隔板断面
二、桥梁建模
YJK Bridge中几何建模的基本流程如下图，该案例进仅行荷载试验计算，省略下部结构建模及钢筋钢束设置：
· 基本信息：包括基本设置、路线定义、桥跨布置；
· 截面与材料：截面设置、导入截面、材料设置；
· 结构建模：上部结构、下部结构、桥面设置；
· 有限元模型生成：自动进行单元划分、荷载及边界条件转换。
2.1
基本信息
包括基本设置（施工方式、有限元模型信息）、路线定义（路线平曲线、竖曲线）、跨径布置（桥跨布置、梁节段划分）。
2.1.1 基本设置
基本设置参数
· 施工信息选择一次落架；
· 有限元信息可选择主梁建立单梁模型或者梁格模型，以及上下部结构有限元划分时的单元上限长度。本例建模选择单梁法。
2.1.2 路线定义
输入桥梁道路平曲线、竖曲线，本案例仅输入平曲线，参数如下：
路线编辑定义参数
2.1.3 跨径布置
跨径布置：包括桥跨布置、梁节段定义、横隔板位置及厚度定义，单位均为m，参数如下；
· 桥跨布置：31.75+30.65m；
· 桥跨信息输入各跨梁节段：均设为1；
· 横隔板：第一跨- 1.25+0.8+0.95+1.5+8*3+2.5+0.75；第二跨- 0.75+2.9+8*3+0.95+0.8；
· 横隔板厚度：均设为0.01m，此处可设置等效厚度，并可以在横隔板节点荷载表格中修改横隔板自重；也可点开[自定义横隔板布置]，进行不同位置横隔板分别定义。
2.2
截面与材料
上部结构为钢箱梁截面，包含加劲肋；截面创建好之后，可以定义应力输出点；截面材料是Q345钢材。
2.2.1 钢箱梁截面
（1）创建主截面：截面定义-添加-钢梁截面-钢箱梁-设置主截面尺寸信息；具体设置如下：
注：对于异形的钢结构断面，程序支持CAD截面导入。
（2）创建加劲肋：截面定义-添加-加劲肋截面-板肋设置加劲肋信息；具体设置如下：
（3）加劲肋设计：依次选择主截面-添加行-板件位置-加劲肋名称-布置方向-首尾控制-相对偏移-布置方式-布置-应用；具体设置如下：
按上述3步操作，得到设有加劲肋的钢箱梁截面；
注：程序支持L形肋、T形肋、球扁钢肋、闭口加劲肋定义。
2.2.2 应力输出点
在应力输出点中，可按规范要求输入应变片位置坐标，确定程序应力输出点位。
应力点位置
2.2.3 材料定义
材料定义：选择JTG D64-2015规范，选定材料类型，添加Q345钢材。
Q345钢材
2.3
结构建模
（1）主梁
第1跨、第2跨截面均选择一般截面，点击应用生成钢箱梁几何模型。
（2）下部结构
下部结构可选择仅支座、仅桥墩、支座+桥墩、支座+盖梁+桥墩多种形式。本例中需要进行主梁荷载试验计算，只需建立上部结构模型。故#0、#1、#2选择仅支座即可。
鼠标点击0号墩位置，再点击支座布置等可进入0号墩支座设置页面。
支座：横桥向偏移位置以梁中线为基准，左侧为负，右侧为正，各支座均可修改6个方向自由度。
（3）桥面设计
桥面排布可采用对称布置或不对称布置。需根据示意图填写相应护栏、人行道宽度及荷载，车道数量，铺装荷载、移动荷载等级等信息。
注：对于人行天桥，桥面排布方式采用非对称布置；考虑护栏宽度及荷载，人行道宽度及铺装荷载；车道数为0；勾选自定义人群荷载输入集度。
三、有限元模型
3.1
自动生成有限元模型
完成几何建模后，YJK Bridge可自动生成有限元模型；生成的模型中，自动完成自重、二期荷载、横隔板、移动荷载、人行道处理、荷载组定义、施工阶段定义；且每项数据均可右键打开表格查看相应内容，并进行编辑，如下文横隔板自重修改。
自动生成有限元模型
有限元模型
注：本案例为人行天桥，不考虑横向车道布载系数，即不勾选横向车道布载系数。子工况移动荷载系数改为1；点击移动荷载分析-移动荷载组合_人行道-鼠标右键-特性，进入移动荷载工况窗口进行编辑。
移动荷载组合
3.2
横隔板荷载修改
本例为钢箱梁桥，需要将横隔板、竖向加劲肋、封板自重添加到有限元模型中以更准确计算基频；点击静力荷载-静力荷载工况2：横隔板荷载-节点荷载-鼠标右键，打开节点荷载表格，修改Fz;
节点荷载表格
四、特征值及分析结果
4.1
特征值分析
本例为人行天桥，不考虑冲击系数，仅进行特征值分析。
（1） 荷载转换成质量
抗震设置-特征值分析-荷载转化为质量：将二期荷载、横隔板荷载转化为质量（自重已默认转换）。
（2） 特征值分析参数
特征值分析控制-勾选是否考虑特征值分析-选择分析方法-输入振型数量。
（3） 计算控制
分析前，需进行计算分析设置选项，勾选抗震分析。
4.2
分析及结果查看
运行分析后可查看各施工阶段及运营阶段，单项作用或荷载组合下内力、位移、应力。也可查看基频、振型等。
一次落架阶段恒载My
运营阶段人群荷载MyMax
运营阶段人群荷载MyMin
自振模态
特征值分析结果
任意位置应力
五、荷载试验计算
5.1
加载方案计算
YJK Bridge检测模块中，可进行荷载方案计算，具体过程包括试验荷载定义、试验荷载布置、控制断面定义，荷载效率计算，得到满足要求的荷载试验方案后在进行分级加卸载，转换试验荷载为静力荷载添加到有限元模型；最后运行分析得到静载工况结果及任意位置应力。
· 车辆：定义试验车辆轴距及轴重；同理，对于人行天桥堆载，仅需设置间距与载重；例如，对本案例，按一组4个堆载进行布置。注：此处可灵活定义，也可仅设置1个堆载。
· 车辆布载：设置堆载间距及加载长度；本例取5组共20个堆载添加，间距为0.75m。
· 控制断面：正弯矩工况，12号单元I端，MaxMy，试验效率0.85~1.05。
· 分级加卸载：可设置分级加卸载次数，以及堆载次序。
· 转换试验荷载：将计算得到的加载方案自动转换成静力荷载添加到有限元模型当中。
转换试验荷载
加载方案静力荷载
5.2
计算及结果查看
上述操作完成之后，运行分析，查看布载方案结果、静载工况结果、任意位置应力。
· 布载方案结果：可以查看车辆布载结果，得到堆载布置距梁端里程。控制截面加载效率：控制值指加载方案作用下控制截面内力，目标值指设计荷载作用下的控制截面内力。
布载结果
控制截面加载效率
· 静载工况结果：可以查看荷载试验工况作用下的内力、位移、应力。
荷载试验工况-位移
荷载试验工况-内力
· 任意位置应力：可以查看任意截面应力输出点应力，如正弯矩工况控制截面上的应力结果。
5.3
手动校核结果
检测模块下通过程序计算得到加载方案结果，如要校核程序此结果，可在分析结果中，提取控制截面影响线数据，根据加载方案手动计算出内力进行对比验证，具体如下：
· 影响线结果：在分析下查看影响线结果，并支持导出Excel表格；注意该表格中影响线单位力为1000kN。
12I 影响线结果
· 导出Excel：在分析下查看影响线结果，支持导出Excel表格，并按加载方案计算内力结果，得到试验弯矩结果为1361.202kN·m，与前文荷载试验-内力结果一致。
荷载试验方案-内力
六、小结
本文以31.75m+30.65m连续钢结构人行天桥为例，介绍了YJK Bridge钢箱梁结构建模及检测模块荷载试验计算过程。对于此类钢结构荷载试验项目，YJK Bridge中的一系列工具可以显著提升用户设计效率，包括：
· 钢箱梁截面顶底板、腹板加劲肋定义；
· 有限元自动生成，完成荷载、边界条件转换、移动荷载及人行道定义等；
· 按定义的横隔板位置及厚度，横隔板荷载可自动添加；
· 应力输出点定义、任意位置应力查看；
· 人行天桥支持按堆载方式加载进行荷载试验方案计算；
· 试验荷载方案按静力荷载自动添加到有限元模型中；
· 支持影响线结果查看并导出Excel，计算结果可手动验证。
后续YJK Bridge会继续完善设计验算相关功能，并更新相关案例，敬请期待。
