眾所周知，連續剛構橋的計算多年來(lái)一直停留在平面分析上，即使做作空間分析也是局部作，如零號塊空間分析、錨下局部應力分析等，極少作全結構仿真分析。對于連續剛構橋，結構計算采用平面分析加局部空間分析設計上基本夠用，但對于預應力計算，豎向預應力不能和縱向預應力整體計算，一直是缺陷。目前已建成的一些大跨徑連續剛構橋中出現了裂縫，別的原因姑且不論，結構整體預應力效應分析不夠肯定是原因之一。近幾年開(kāi)始出現彎連續剛構橋，其計算問(wèn)題尤其是三向預應力計算更沒(méi)有很好地解決。

　　BridgeKF系統正是在這種背景下立項開(kāi)發(fā)研制的，它是交通部跨世紀人才項目“連續剛構橋預應力仿真分析系統的研究”的科研成果。BridgeKF系統的成功開(kāi)發(fā)彌補了目前國內三向預應力計算分析的空白，意義較大。應用BridgeKF系統分析連續剛構橋，認識會(huì )更加深刻，很多問(wèn)題的解決不必停留在經(jīng)驗上，而是通過(guò)實(shí)實(shí)在在的數據分析上。尤其對曲線(xiàn)連續剛構的分析，BridgeKF系統更是提供了有利的計算工具。

　　BridgeKF系統是一個(gè)有限元綜合分析系統。它的核心單元采用空間8節點(diǎn)實(shí)體單元，可以有效地模擬各種復雜結構，如空心板、 T梁、箱梁及橫隔板、加腋部分；如三叉結構、錨碇等。BridgeKF系統的特點(diǎn)是專(zhuān)業(yè)性強，尤其是結構預應力分析，無(wú)論建模還是計算均能體現橋梁結構的特殊要求，如預應力與結構耦合作用機理，比現有程序、系統的處理方法更接近于實(shí)際情況。應該說(shuō)，結構預應力（三向）分析是BridgeKF系統的主要特點(diǎn)，是該項目的主要創(chuàng )新之處。此外，實(shí)體單元可以分階段計算預應力也是BridgeKF系統的特色。

　　BridgeKF系統的建模目前以梁式橋為主，其建�；�本思想是首先建立結構定位線(xiàn)，然后選擇橫斷面模板類(lèi)型或自行繪制橫斷面，經(jīng)過(guò)計算即可形成所需計算模型。BridgeKF系統對常見(jiàn)彎坡斜和閉合橋梁結構都能較快地生成計算模型，尤其是連續剛構建模更為方便。利用系統中截面過(guò)渡功能，選擇n次拋物線(xiàn)過(guò)渡可以一次性修改連續剛構縱向底板線(xiàn)形。此外利用系統中直線(xiàn)+緩和曲線(xiàn)+圓曲線(xiàn)+緩和曲線(xiàn)+直線(xiàn)功能可以方便地建立橋梁平曲線(xiàn)定位線(xiàn)。除結構建模外，預應力建模也很重要。在這方面，BridgeKF系統同樣出色�？傊�與國際上通用程序相比,BridgeKF系統建模更專(zhuān)業(yè)、更方便。

　　過(guò)去結構采用空間8節點(diǎn)實(shí)體單元計算，最大的問(wèn)題是計算時(shí)間過(guò)長(cháng)，輸出數據龐大難以處理�，F在，計算機性能無(wú)論速度還是容量都較從前有較大改善，而且隨著(zhù)發(fā)展會(huì )越來(lái)越好。就目前計算機性能來(lái)看，在奔騰 2.3GHZ的微機上，計算2400個(gè)節點(diǎn)、1400個(gè)單元、分8個(gè)階段、16根預應力的結構僅用時(shí)間二十幾秒。計算2萬(wàn)節點(diǎn)的題目也就二十幾分鐘。從BridgeKF系統的驗證情況看，完全適用于實(shí)際橋梁結構的計算。

　　BridgeKF系統主要功能如下：

　　1.利用系統中Group模型計算分析橋梁預應力和鋼筋混凝土結構。結構形式可以是彎、坡、斜或彎坡斜組合結構，如斜彎橋等。橋梁平曲線(xiàn)線(xiàn)形包括公路線(xiàn)形中的所有形式，如圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)和復曲線(xiàn)。

　　2.利用系統中網(wǎng)格模型計算分析橋梁中異形塊，如三叉結構或不能用一根定位線(xiàn)定位的結構。網(wǎng)格模型解決的是特殊問(wèn)題，其建模比Group模型相對要復雜。由于同樣可以計算預應力，網(wǎng)格模型有應用價(jià)值。

　　3.橋梁計算的截面形式不受限制。即可以是等截面也可以是變截面。變截面包括直線(xiàn)變化和n次拋物線(xiàn)變化（自動(dòng)形成）。系統形成截面有兩種方法：⑴通過(guò)繪圖工具繪制；⑵通過(guò)模板形成。模板中橫斷面形式包括箱、 T、空心板等常見(jiàn)結構形式。

　　4.在計算結構中可以添加橫隔板、橋墩、系梁。橫隔板針對箱、 T梁結構；橋墩、系梁針對連續剛構。利用橫隔板功能可以模擬箱梁上下齒板結構。橋墩結構分實(shí)心、空心兩種。如有橋墩，在上部結構建模時(shí)應考慮其位置。

　　5.計算結構中任意方向預應力。施加預應力時(shí)可以按縱、橫、豎三個(gè)方向，也可以縱橫豎三個(gè)方向組合。對梁式結構的預應力計算，特別是連續剛構三向預應力計算較為方便。預應力輸入方法為導線(xiàn)點(diǎn)法和G1線(xiàn)法。

　　6.利用空間實(shí)體單元模擬橋梁施工過(guò)程，如先簡(jiǎn)支后連續施工方法或懸臂施工方法等。在分階段模擬過(guò)程中，外力、溫度、預應力等均可以分階段上。

　　7.在計算中程序考慮了如下荷載：⑴體系調整；⑵張拉預應力鋼束；⑶結構自重；⑷集中力；⑸分布力；⑹強迫位移；⑺溫度；⑻收縮徐變。其中，溫度、收縮徐變均同樣按空間結構計算，且收縮徐變對預應力損失自動(dòng)計算。

　　8.系統前處理建模主要功能：⑴繪圖部分：繪直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)和懸鏈線(xiàn)；⑵自動(dòng)求結構交點(diǎn)；⑶openGL三維圖形顯示；⑷分階段、分截面、分截面體顯示結構；⑸圖形加外力、位移、溫度等；9.系統后處理主要功能：⑴橫斷面顯示截面應力、位移；⑵結構縱向點(diǎn)顯示截面應力、位移；⑶結構內力、應力、位移最大、最小值。

　　目前BridgeKF系統的開(kāi)發(fā)已經(jīng)完成。BridgeKF系統經(jīng)過(guò)驗證和適用，穩定可靠。