CN114169024A - 一种预弯组合梁设计验算***及使用方法 - Google Patents

一种预弯组合梁设计验算***及使用方法 Download PDF

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CN114169024A CN202111301562.6A CN202111301562A CN114169024A CN 114169024 A CN114169024 A CN 114169024A CN 202111301562 A CN202111301562 A CN 202111301562A CN 114169024 A CN114169024 A CN 114169024A
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牛泽晖
张海龙
钱建奇
朱勤
蒋华
刘敬华
许有胜
肖为奇
何晓晖
王梦雨
于芳
陈建森
吴歧贤
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Abstract

本发明涉及一种预弯组合梁设计验算***及其使用方法，属于桥梁结构电算设计领域。该***输入预弯组合梁截面参数、运行截面几何特性计算模块中，荷载参数输入至内力计算模块中，分析选项的需求发送至设计验算模块中；由截面几何特性计算模块及内力计算模块计算得到结果输入至设计验算模块中，设计验算模块自动验算其设计结果，由后处理模块生成最大变形示意图、验算结果、Abaqus建模表格、计算结果表格、自动计算表格、计算结果报告。本方案对公路预弯组合梁结构进行自动设计验算分析及尺寸优化的计算软件，适用于计算预弯组合梁简支等截面梁及变截面梁，且可区分工程梁与试验梁两种梁段类型。

Description

一种预弯组合梁设计验算***及使用方法
技术领域
本发明涉及一种预弯组合梁设计验算***及其使用方法，属于桥梁结构电算设计领域。
背景技术
预弯组合梁是一种建筑高度小、结构承载力大、耐久性好的组合结构。过去数十年间，受用钢量较高、单跨造价高且缺少行业规范指导设计施工等因素并未得到大范围推广。然而我国的钢产量已多年位居世界第一，存在着钢产能过剩这一大问题，国家对钢结构及组合结构桥梁的重视程度逐年提高。交通部于2016年发布了《交通运输部关于推进钢结构桥梁建设的指导意见》，明确要求推进钢结构和组合结构桥梁的科研与实践。加之可指导预弯组合梁桥设计、验算及施工的《预弯预应力组合梁桥的技术标准》（CJJ/T 276-2018）（以下简称技术标准）已在2018年颁布。限制预弯组合梁广泛应用的主要限制条件均已得到克服。可以预见该新型结构未来在我国有望得到大范围的普及推广。
目前采用手算方式对预弯组合梁进行设计验算过程繁琐，且没有哪款程序基于技术标准，可对预弯组合梁结构进行自动设计验算并进行尺寸优化，因此需要设计编制一种预弯组合梁设计验算***及其使用方法对预弯组合梁进行快速设计，提高设计人员效率。
发明内容
本发明针对上述不足提供了一种预弯组合梁设计验算***及其使用方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明所述的一种预弯组合梁设计验算***，基于Qt for Windows程序开发框架，依托它编写的程序实现可视化的前处理界面和后处理界面，并基于《预弯预应力组合梁桥技术标准》（CJJ/T 276-2018）使用C++设计计算模块包括内力计算模块、截面几何特性计算模块、正常使用极限状态计算模块、承载能力极限状态计算模块、稳定性计算模块、连接件设计计算模块、试验荷载计算模块以及材料用量计算模块共同组成的预弯预应力组合梁设计验算***（PBS），使用PBS调用各模块实现对公路预弯组合梁结构自动进行设计验算分析，***提供多种模式进行数据输入，能够按照技术标准规定计算方法计算得到计算截面处的荷载内力、截面几何特性、各阶段的应力、挠度及裂缝宽度，并进行尺寸优化，最后给出验算报告，并提供数据判断、向导模式、数据文件导出等多项功能，迎合不同用户的设计需求。
预弯组合梁设计验算***包括前处理模块、计算模块、后处理模块；
所述的前处理模块用于输入：预弯组合梁截面参数、材料参数、荷载参数、分析选项，通过截面输入界面、材料输入界面、荷载输入界面、分析选项界面输入设计参数。
所述的计算模块包括内力计算模块、截面几何特性计算模块、设计验算模块；所述的后处理模块用于显示通过计算模块所计算的结果。
本发明所述的预弯组合梁设计验算***，还包括施工阶段计算参数计算模块、正常使用极限状态计算模块、稳定性计算模块、承载能力极限状态计算模块、连接件设计计算模块、材料用量计算模块、试验荷载计算模块；所述设计验算模块依据内力计算模块、截面几何特性计算模块提供的参数由正常使用极限状态计算模块、施工阶段计算参数计算模块、稳定性计算模块、承载能力极限状态计算模块对设计梁进行验算，再分别由连接件设计计算模块、材料用量计算模块计算预弯组合梁的连接件、材料用量。
输入预弯组合梁截面参数、材料参数后，运行截面几何特性计算模块中，荷载参数输入至内力计算模块中，分析选项的需求发送至设计验算模块中；由截面几何特性计算模块计算得到结果及内力计算模块计算得到结果输入至设计验算模块中，设计验算模块自动验算其设计结果，设计验算全部通过后由后处理模块生成最大变形示意图、验算结果、Abaqus建模表格、计算结果表格、自动计算表格、计算结果报告。
所述内力计算模块用于计算恒载集度、恒载内力、汽车荷载横向分布系数、冲击系数、活载内力计算值以及试验荷载内力值；
所述截面几何特性计算模块用于计算预弯组合梁工字形截面、预弯组合梁截面、预弯组合梁截面以及不计一期混凝土的预弯组合梁截面，且基于是否简化二期混凝土承托提供简化计算和精确计算两种计算方式；
所述施工阶段计算参数计算模块，用于计算施工阶段预弯组合梁预弯力及钢梁预拱度，在钢梁跨中控制应力输入完成后，自动计算预弯力和钢梁预拱度；
所述正常使用极限状态计算模块，用于计算并验算预弯组合梁各阶段应力值、挠度值以及构件类型的判定；
所述稳定性计算模块，用于验算施工阶段钢梁整体稳定性和局部稳定性，并给出无需验算钢梁整体性的横向支顶数；
所述承载能力极限状态计算模块，用于验算预弯组合梁截面受弯承载力和受剪承载力，并给出截面参数修改建议；
所述连接件设计计算模块，用于计算栓钉连接件和自定义连接件两种连接件类型，最终基于技术标准构造要求给定建议连接件数量；
所述材料用量计算模块，用于估算单梁上部结构和全桥上部结构材料用量总和每平方米用量，基于技术标准构造要求给出估算普通钢筋用量；
所述试验荷载计算模块，用于试验梁在给定加载荷载大小、位置和比例下，主梁试验荷载内力的计算。
本发明所述的预弯组合梁设计验算***，所述的截面几何特性模块，当截面和材料输入完成后，***自动发送数据流信号给截面几何特性计算模块，即时计算截面几何特性，并将计算结果以数据流信号发送给设计验算模块。
本发明所述的预弯组合梁设计验算***，所述的截面输入界面，当输入预弯组合梁的跨径和桥宽后，***自动拟定截面尺寸，通过选择是否调用，在界面修改或直接输入截面尺寸，判定输入尺寸是否在预设合理范围内，自动进行核验；
所述材料输入界面，当选择推荐截面尺寸时，自动填入预设材料参数；未选择时，自行填入材料参数；
所述荷载输入界面，当选择完成汽车荷载等级或者试验荷载计算方式，***自动计算验算截面处的恒载弯矩、剪力及全桥的活载包络图，并预弯组合梁中每根预弯梁以0.05米的固定间隔进行荷载组合逐一判断最不利截面，并将最后最不利截面的内力值以数据流信号发送给设计验算模块；
所述分析选项界面，直接调用正常使用极限状态计算模块，自动给出施工阶段计算参数，可选择计算选项，施工阶段计算参数包括预弯组合梁预弯力及钢梁预拱度；所述计算选项包括，计算荷载组合方式、构件抗裂类型、应力计算状态、承载能力计算方法、稳定性计算要求、材料用量计算要求；
当分析选项界面发送的数据流信号，由设计验算模块接收后，***对该截面处的应力、挠度、承载能力、抗裂性进行计算，判断主梁稳定性，并根据构造要求设计连接件，最终给出全桥的材料用量。
本发明所述的预弯组合梁设计验算***，当设计验算模块计算未通过时，***根据未通过项主要发生原因，自动调整截面尺寸、材料强度，反复循环，直至所有设计验算项通过或自动调整次数达到设定值为止；
当设计验算模块计算通过时，***通过承载能力判断其截面尺寸材料的富余程度，以材料用量最少为原则，主要优化钢梁及一期混凝土尺寸，直至材料用量最少且保证主梁设计参数均通过验算或优化次数达到设定值。
所述自动调整截面参数、材料强度，调整方式为控制单一变量法，根据该设计验算项主要影响因素和因素影响程度，逐一进行调整，调整范围上下限主要依据技术标准设计要求和经验值范围，截面尺寸优化原理同理。
所述预弯组合梁设计验算***的使用方法，使用步骤如下：
步骤一：点击截面，调用截面输入界面，输入跨径和桥宽，***自动给出基于已有尺寸数据库和技术标准的预弯组合梁截面尺寸，并自动选择混凝土型号和钢材等级，确定材料参数；
步骤二：点击荷载，调用荷载输入界面，输入荷载参数；
步骤三：点击分析，调用分析选项界面，选择计算项，点击计算，进入设计验算阶段；
步骤四：***根据设计验算结果，自动调整主梁截面参数或材料参数，直至所有设计验算参数通过为止；
步骤五：选择是否优化，选择优化，以材料用量最少为原则，自动进行优化；优化过程中各项设计验算参数均在规范要求内，且优化次数决定于预设次数。
本发明所述预弯组合梁设计验算***的使用方法，所述步骤一中通过主梁跨径和桥宽，采用数据库数据拟合的方式给出初始尺寸，并根据技术标准构造要求进行尺寸判定，最终给出一组合理的预弯组合梁截面尺寸和材料强度。
本发明所述的预弯组合梁设计验算***的使用方法，所述步骤二、步骤三中，采用荷载输入界面输入参数，还需输入设计荷载和分析选项，当未输入参数时，设计验算将以最不利设计荷载及默认分析选项进行直接计算。
本发明所述的一种预弯组合梁设计验算***的使用方法，所述步骤四中，设计验算模块自动调整主梁尺寸首先会对未通过设计项大小和类别进行判断，通过switch函数自动在范围内进行微调；当调整次数超过预设值，***将直接提高材料强度。
有益效果
本方案基于Qt for Windows应用开发框架，使用Qt C++，基于《预弯预应力组合梁桥的技术标准》（CJJ/T 276-2018），编写了由前处理界面、计算模块、帮助文件模块和后处理界面组成的预弯预应力组合梁设计验算***（PBS），专门对公路预弯组合梁结构进行自动设计验算分析及尺寸优化的计算软件，适用于计算预弯组合梁简支等截面梁及变截面梁，且可区分工程梁与试验梁两种梁段类型。
截面输入时，根据需求，选择自动设计、界面直接输入、数据文件导入及数据库查询选择导入四种方式选择输入截面尺寸参数内容，并提供输入数据合理性判断，避免了数据输入方式的单调性及出错等问题；设计验算模块计算迅速且数据流信号传输明确，计算效率高；
本发明采用的预弯组合梁设计验算***的使用方法实现了预弯组合梁的快速化自动化设计验算，且根据材料用量最少进行优化，适用于预弯组合梁桥初拟比选方案设计、设计后期验算阶段、科研梁的设计及验算等。
附图说明
图1为本发明预弯组合梁设计验算***组成模块及计算基本流程示意图。
图2为本发明PBS预弯组合梁设计验算自动计算及尺寸优化基本步骤流程图。
图3为本发明PBS等截面预弯组合简支梁设计验算具体步骤流程图。
图4为本发明PBS变钢板厚度预弯组合简支梁设计验算具体步骤流程图。
图5为本发明PBS变钢梁高度预弯组合简支梁设计验算具体步骤流程图。
图6为本发明实例截面参数生成完成截图。
图7为本发明实例材料参数输入完成截图。
图8为本发明实例35m预弯组合梁设计混凝土截面和钢梁尺寸示意图。
图9为本发明实例35m预弯组合梁设计桥面横向布置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所涉及的一种预弯组合梁设计验算***，包括前处理界面、计算模块、帮助文件模块和后处理界面，可用于自动设计验算并优化设计预弯组合梁截面尺寸参数；
前处理界面用于输入预弯组合梁截面参数、材料参数、荷载参数，根据需求选择计算选项，便于用户可视化快捷操作，包括菜单栏、截面输入界面、材料输入界面以及分析选项界面；
计算模块用于对输入的预弯组合梁尺寸参数基于《预弯预应力组合梁桥技术标准》（CJJ/T 276-2018）进行设计验算，包括截面几何特性计算模块、内力计算模块、设计验算模块（施工阶段计算参数计算模块、正常使用极限状态计算模块、稳定性计算模块、承载能力极限状态计算模块、连接件设计计算模块、材料用量计算模块、试验荷载计算模块）；
帮助文件模块，包括实例及教程，可根据教程按步进行操作；
后处理界面用于在计算完成后，查看预弯组合梁设计验算结果，且提供多种查看方式及导出途径，包括最大变形示意图、验算结果、Abaqus建模表格、计算结果表格、自动计算表格以及计算结果报告。
进一步地：截面输入界面，当输入跨径和桥宽后，***自动推荐截面尺寸，可选择是否调用；且在界面修改或直接输入截面尺寸，判定输入尺寸是否在预设合理范围内，自动进行核验。
进一步地：材料输入界面，当选择推荐截面尺寸时，自动填入预设材料参数；未选择时，自行填入材料参数。
进一步地：的截面几何特性模块，当截面和材料输入完成后，***自动发送数据流信号给截面几何特性计算模块，即时计算截面截面几何特性，并将计算结果以数据流信号发送给设计验算模块，设计验算模块包括施工阶段计算参数计算模块、正常使用极限状态计算模块、稳定性计算模块、承载能力极限状态计算模块、连接件设计计算模块、材料用量计算模块、试验荷载计算模块。
进一步地：荷载输入界面，当选择完成汽车荷载等级或者试验荷载计算方式，***自动计算验算截面处的恒载弯矩、剪力及全桥的活载包络图，并对每根预弯梁以0.05米的固定间隔进行荷载组合逐一判断最不利截面，并将最后最不利截面的内力值以数据流信号发送给设计验算模块。
进一步地：分析选项界面，直接调用正常使用极限状态计算模块，自动给出施工阶段计算参数，可选择计算选项，施工阶段计算参数包括预弯组合梁预弯力及钢梁预拱度；
进一步地：计算选项包括，计算荷载组合方式、构件抗裂类型、应力计算状态、承载能力计算方法、稳定性计算要求、材料用量计算要求。
进一步地：分析选项界面，所有选项结束后***将以数据流信号发送给设计验算模块，且当***自动验算时，该界面将以默认选项或前一次操作的选择自动进行计算；在优化过程中，则以前一次操作的选择自动进行优化；当分析选项有所改变，则需自行点击计算。
进一步地：当分析选项界面发送的数据流信号，由设计验算模块接收后，***对该截面处的应力、挠度、承载能力、抗裂性进行计算，判断主梁稳定性，并根据构造要求设计连接件，最终给出全桥的材料用量。
进一步地：当设计验算模块计算未通过时，***根据未通过项主要发生原因，自动调整截面尺寸、材料强度，反复循环，直至所有设计验算项通过或自动调整次数达到设定值为止；当设计验算模块计算通过时，***通过承载能力判断其截面尺寸材料的富余程度，以材料用量最少为原则，主要优化钢梁及一期混凝土尺寸，直至材料用量最少且保证主梁设计参数均通过验算或优化次数达到设定值。
进一步地：所述自动调整截面参数、材料强度，调整方式为控制单一变量法，根据该设计验算项主要影响因素和因素影响程度，逐一进行调整，调整范围上下限主要依据技术标准设计要求和经验值范围，截面尺寸优化原理同理。
本发明所述的一种预弯组合梁设计验算***的使用方法，主要是可自动设计预弯组合梁桥，且对已设计尺寸进行优化。
进一步地：自动设计和尺寸优化包括以下步骤：
S1、点击截面，调用截面输入界面，输入跨径和桥宽，***自动给出基于已有尺寸数据库和技术标准的预弯组合梁截面尺寸，并自动选择混凝土型号和钢材等级，确定材料参数；
S2、点击荷载，调用荷载输入界面，输入荷载参数；
S3、点击分析，调用分析选项界面，选择计算项，点击计算，进入设计验算阶段；
S4、***根据设计验算结果，自动调整主梁截面参数或材料参数，直至所有设计验算参数通过为止；
S5、选择是否优化，选择优化，以材料用量最少为原则，自动进行优化。
进一步地：所述步骤一中只需要主梁跨径和桥宽，采用数据库数据拟合的方式给出初始尺寸，并根据技术标准构造要求进行尺寸判定，最终给出一组合理的预弯组合梁截面尺寸和材料强度。
进一步地：所述步骤二和步骤三中，还需输入设计荷载和分析选项，当未选择时，设计验算将以最不利设计荷载及默认分析选项进行直接计算。
进一步地：所述步骤四中，自动调整主梁尺寸首先会对未通过设计项大小和类别进行判断，通过switch函数自动在范围内进行微调；当调整次数超过预设值，***将直接提高材料强度。
进一步地：所述步骤五中，优化过程必须保证各项设计验算参数均在规范要求内，且优化次数决定于预设次数。
实施例1
对一座标准跨径为35 m简支预弯预应力组合试验梁进行设计验算，以下为该实例的设计资料：
（1）该梁标准跨径为35m，计算跨径为33.8m，桥宽12m，主桥有9片预弯组合梁，且主梁间设置有5道混凝土横隔板，尺寸为0.77×1.14×0.16m，截面尺寸见图6。
（2）主梁材料：
钢材：采用Q390钢材，其弹性模量为206000MPa，剪切模量为79000MPa，泊松比为0.3，重度为78.5 kN/m3；
混凝土：一期混凝土采用C50混凝土，二期混凝土则采用C40混凝土。
（3）汽车荷载等级采用公路Ⅰ级，按单向两车道布置，桥面布置见图7；结构重要性系数为1.1 ；每片主梁二期结构恒载集度为4.91 kN/m；
（4）其他设计参数：
预弯力加载位置：四分点处；
钢梁跨中控制应力，取钢梁材料屈服强度的0.75倍；
荷载组合仅考虑恒载与汽车荷载作用组合；
主梁按B类预应力构件设计；
栓钉连接件：钢梁上下翼板均设置栓钉连接件，栓钉选用公称直径为10mm和 16mm的ML15栓钉，其最小抗拉强度为400MPa。
1、截面参数输入：
（1）点击 截面，切换至截面参数输入界面；
（2） 输入桥梁参数
按设计资料，依次输入 标准跨径（35）、计算跨径（33.8）、桥宽（12）、主梁数目（9）、主梁间距（1.34）、主梁梁高（1150）、设计车道数（2）、横隔板数目（5）、横隔板宽度（1140）、横隔板高度（770）、横隔板厚度（160）。
（3）输入钢梁尺寸
依次输入 总高度（1000）、上翼缘宽度（600）、上翼缘厚度（26）、下翼缘宽度（600）、下翼缘厚度（26）、腹板厚度（24）、加劲肋厚度（16）。
（4）输入混凝土尺寸
一期混凝土：依次输入 底板宽度（900）、底板厚度（220）、保护层厚度（75）。
二期混凝土：依次输入 顶板宽度（1340）、顶板厚度（160）、承托高度（160）、承托宽度（300）、腹板厚度（200）。
（5）其他选项选择
尺寸类型：选择 自定义尺寸；使用类型：选择 工程梁；截面变化类型：选择 等截面梁。
（6）点击OK，完成截面参数输入，输入完成界面见图8。
2、材料参数输入
（1）点击 材料，切换至材料参数输入界面。
（2） 输入钢梁材料参数
点击 顶板，选择牌号（Q390），选择钢板厚度（16-40 mm）；
点击 腹板，选择牌号（Q390），选择钢板厚度（16-40 mm）；
点击 底板，选择牌号（Q390），选择钢板厚度（16-40 mm）；
依次输入 弹性模量（206000）、剪切模量（79000）、泊松比（0.3）、密度（7850）。
（3） 输入混凝土材料参数
一期混凝土：选择混凝土强度等级（C50）；
二期混凝土：选择混凝土强度等级（C40）。
（4）点击OK，完成材料参数输入，输入完成界面见图9。
3、荷载参数输入
（1）点击 荷载，切换至荷载参数输入界面。
（2）输入计算主梁截面位置信息
输入 计算主梁编号（9）；
选择 计算截面（跨中截面），输入完成界面。
（3）恒载参数计算
点击 集度计算；
输入 二期结构自重集度（4.91）；
点击 内力计算，计算完成界面。
（4）活载参数计算
选择 汽车荷载等级（公路Ⅰ级）；
选择 车道方向（左行），勾选 自动计入汽车车道折减系数；
输入桥面布置：依次输入 L1（0.5）、L2（11.06）、L3（0）、L4（0）、L5（0.5）；
横向分布系数计算：点击 计算；
冲击系数计算：点击 计算；
点击 内力计算，计算完成界面。
4、分析计算选项选择
（1）点击 分析，切换至分析计算选项选择界面；
（2）截面几何特性计算：选择 精确计算，点击 计算；
（3）预弯力加载点位置：选择 四分点处；
（4）施工阶段计算参数输入：输入钢梁跨中控制应力（277.5）。
（5）分析计算选项选择
荷载组合：选择 考虑恒载作用与汽车荷载作用；
勾选 正常使用极限状态计算：选择 B类预应力，选择 后期成桥状态，勾选 绘制最大挠度变化图；
勾选 承载能力极限状态计算：选择 弹塑性计算方法，勾选 保守计算-强度折减，依次输入 界限受压高度系数（0.57）、结构重要性系数（1.1）；
勾选 稳定性计算： 勾选 整体稳定验算 和 局部稳定验算；
勾选 连接件计算： 选择 连接件类型（栓钉连接件），依次输入 螺栓总高度（65）、杆直径（16）、大头直径（29.42）、大头厚度（8.45）。
勾选 材料用量计算：选择 计算全桥上部结构，勾选 ***自行估算。
（6）点击 运行分析，完成主梁计算。
5、根据验算未通过项，自动调整截面参数，调整到位后，进行后处理界面，自行查看计算结果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种预弯组合梁设计验算***，其特征在于：包括前处理模块、计算模块、后处理模块；
所述的前处理模块用于输入预弯组合梁截面参数、材料参数、荷载参数、分析选项；
所述的计算模块包括内力计算模块、截面几何特性计算模块、设计验算模块；
所述的后处理模块用于显示通过计算模块所计算的结果；
输入预弯组合梁截面参数、材料参数后，运行截面几何特性计算模块中，荷载参数输入至内力计算模块中，分析选项的需求发送至设计验算模块中；由截面几何特性计算模块及内力计算模块计算得到结果输入至设计验算模块中，设计验算模块自动验算其设计结果，设计验算全部通过后，由后处理模块生成最大变形示意图、验算结果、Abaqus建模表格、计算结果表格、自动计算表格、计算结果报告。
2.根据权利要求1所述的预弯组合梁设计验算***，其特征在于：所述的
前处理模块通过截面输入界面、材料输入界面、荷载输入界面、分析选项界面输入设计参数。
3.根据权利要求1所述的预弯组合梁设计验算***，其特征在于：还包括施工阶段计算参数计算模块、正常使用极限状态计算模块、稳定性计算模块、承载能力极限状态计算模块、连接件设计计算模块、材料用量计算模块、试验荷载计算模块；所述设计验算模块依据内力计算模块、截面几何特性计算模块提供的参数由正常使用极限状态计算模块、施工阶段计算参数计算模块、稳定性计算模块、承载能力极限状态计算模块对设计梁进行验算，再分别由连接件设计计算模块、材料用量计算模块计算预弯组合梁的连接件、材料用量。
4.根据权利要求1所述的预弯组合梁设计验算***，其特征在于：所述的内力计算模块用于计算恒载集度、恒载内力、汽车荷载横向分布系数、冲击系数、活载内力计算值以及试验荷载内力值；
所述截面几何特性计算模块用于计算预弯组合梁工字形截面、预弯组合梁截面、预弯组合梁截面以及不计一期混凝土的预弯组合梁截面，且基于是否简化二期混凝土承托提供简化计算和精确计算两种计算方式；
所述施工阶段计算参数计算模块，用于计算施工阶段预弯组合梁预弯力及钢梁预拱度，在钢梁跨中控制应力输入完成后，自动计算预弯力和钢梁预拱度；
所述正常使用极限状态计算模块，用于计算并验算预弯组合梁各阶段应力值、挠度值以及构件类型的判定；
所述稳定性计算模块，用于验算施工阶段钢梁整体稳定性和局部稳定性，并给出无需验算钢梁整体性的横向支顶数；
所述承载能力极限状态计算模块，用于验算预弯组合梁截面受弯承载力和受剪承载力；
所述连接件设计计算模块，用于计算栓钉连接件和自定义连接件两种连接件类型，最终基于技术标准构造要求给定建议连接件数量；
所述材料用量计算模块，用于估算单梁上部结构和全桥上部结构材料用量总和每平方米用量，基于技术标准构造要求给出估算普通钢筋用量；
所述试验荷载计算模块，用于试验梁在给定加载荷载大小、位置和比例下，计算主梁试验荷载内力；
所有计算完成后，***会给出截面参数修改建议，并提供自动设计修改选项。
5.根据权利要求1所述的预弯组合梁设计验算***，其特征在于：所述的截面几何特性模块，当截面和材料输入完成后，***自动发送数据流信号给截面几何特性计算模块，即时计算截面几何特性，并将计算结果以数据流信号发送给设计验算模块。
6.根据权利要求2所述的预弯组合梁设计验算***，其特征在于：所述的所述截面输入界面，当输入预弯组合梁的跨径和桥宽后，***自动拟定截面尺寸，可在界面修改或直接输入截面尺寸，***判定输入尺寸是否在预设合理范围内，自动进行核验；
所述材料输入界面，当选择推荐截面尺寸时，自动填入预设材料参数；未选择时，自行填入材料参数；
所述荷载输入界面，当选择完成汽车荷载等级或者试验荷载计算方式，***自动计算验算截面处的恒载弯矩、剪力及全桥的活载包络图，并预弯组合梁中每根预弯梁以0.05米的固定间隔进行荷载组合逐一判断最不利截面，并将最后最不利截面的内力值以数据流信号发送给设计验算模块；
所述分析选项界面，直接调用正常使用极限状态计算模块，自动给出施工阶段计算参数，可选择计算选项，施工阶段计算参数包括预弯组合梁预弯力及钢梁预拱度；所述计算选项包括，计算荷载组合方式、构件抗裂类型、应力计算状态、承载能力计算方法、稳定性计算要求、材料用量计算要求；
当分析选项界面发送的数据流信号，由设计验算模块接收后，***对该截面处的应力、挠度、承载能力、抗裂性进行计算，判断主梁稳定性，并根据构造要求设计连接件，最终给出全桥的材料用量。
7.根据权利要求1所述的预弯组合梁设计验算***，其特征在于：当设计验算模块计算未通过时，***根据未通过项主要发生原因，自动调整截面尺寸、材料强度，反复循环，直至所有设计验算项通过或自动调整次数达到设定值为止；
当设计验算模块计算通过时，***通过承载能力判断其截面尺寸材料的富余程度，以材料用量最少为原则，主要优化钢梁及一期混凝土尺寸，直至材料用量最少且保证主梁设计参数均通过验算或优化次数达到设定值；所述自动调整截面参数、材料强度，调整方式为控制单一变量法，根据该设计验算项主要影响因素和因素影响程度，逐一进行调整，调整范围上下限主要依据技术标准设计要求和经验值范围，截面尺寸优化原理同理。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的预弯组合梁设计验算***的使用方法，其特征在于，使用步骤如下：
步骤一：点击截面，调用截面输入界面，输入跨径和桥宽，***自动给出基于已有尺寸数据库和技术标准的预弯组合梁截面尺寸，并自动选择混凝土型号和钢材等级，确定材料参数；
步骤二：点击荷载，调用荷载输入界面，输入荷载参数；当未输入参数时，设计验算将以最不利设计荷载及默认分析选项进行直接计算；
步骤三：点击分析，调用分析选项界面，选择计算项，点击计算，进入设计验算阶段；
步骤四：***根据设计验算结果，自动调整主梁截面参数或材料参数，直至所有设计验算参数通过为止；
步骤五：选择是否优化，选择优化，以材料用量最少为原则，自动进行优化。
9.根据权利要求7所述种预弯组合梁设计验算***的使用方法，其特征在于：所述步骤一中通过主梁跨径和桥宽，采用数据库数据拟合的方式给出初始尺寸，并根据技术标准构造要求进行尺寸判定，最终给出一组合理的预弯组合梁截面尺寸和材料强度。
10.根据权利要求7所述的一种预弯组合梁设计验算***的使用方法，其特征在于：所述步骤四中，设计验算模块自动调整主梁尺寸首先会对未通过设计项大小和类别进行判断，并进行自动微调；当调整次数超过预设值，***将直接提高材料强度。
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