--- name: bridge-tunnel-engine description: Preliminary structural calculations for bridges and tunnels (simply-supported & cantilever beam analysis, moving/point/UDL loads, shear & bending moment, deflection, simple tunnel lining thrust, vehicle load lanes). Python (numpy/scipy) engine for early sizing and sanity checks, with references to CSiBridge / MIDAS Civil / SAP2000 / PLAXIS for detailed design. Use when a user asks about bridge beam/girder analysis, bending moment, shear force, deflection, span sizing, tunnel lining, load combination, or preliminary structural check. ---

🌉 bridge-tunnel-engine — محرّك الحسابات الأولية للجسور والأنفاق

> حسابات أولية (preliminary) للـ early sizing + sanity checks. للتصميم التفصيلي: CSiBridge · MIDAS Civil · SAP2000 · OpenBridge · PLAXIS/Rocscience (مرجعية). > القاعدة: الدقة 100%. كل ناتج يربط بالافتراضات. هذا أداة فحص أولي، لا بديل عن solver معتمد + كود تصميم.

---

🎯 القدرات

1. Simply-supported beam — point loads + UDL → reactions, shear, max bending moment, deflection. 2. Cantilever beam — point/UDL → fixed-end moment, max deflection. 3. Moving load / influence — أقصى عزم تحت حمل متحرك على جسر بسيط. 4. Section check — مقارنة العزم المطلوب بمقاومة المقطع (Mn) لمقطع RC/steel أولي. 5. Tunnel lining (thrust) — تقدير أولي للـ hoop thrust في بطانة دائرية تحت ضغط أرضي.

---

🛠️ السكربت

scripts/bridge.py

الأوامر

bash
1) Simply-supported beam (point loads + UDL)
python3 scripts/bridge.py beam --span 20 --udl 30 --point "100@10" --E 30e9 --I 0.05
2) Cantilever
python3 scripts/bridge.py cantilever --length 5 --udl 20 --point "50@5"
3) Moving point load -> max moment envelope on simple span
python3 scripts/bridge.py moving --span 30 --load 150 --steps 60
4) Section moment-capacity sanity (RC rectangular)
python3 scripts/bridge.py section --b 0.4 --d 0.9 --As 0.005 --fy 460e6 --fc 40e6
5) Tunnel lining thrust (circular, preliminary)
python3 scripts/bridge.py tunnel --radius 3.0 --cover 15 --gamma 20000 --K0 0.5
6) Demo
python3 scripts/bridge.py demo
python3 scripts/bridge.py --help

> أحمال بالـ kN و kN/m، أطوال m، E بالـ Pa، I بالـ m4 (وحدات SI). نقاط الحمل: value@position.

---

📐 المعادلات (داخل code blocks — لا LaTeX)

Simply-supported, UDL w over span L:
  R_A = R_B = wL/2
  M_max (midspan) = wL^2 / 8
  delta_max = 5wL^4 / (384EI)
Simply-supported, point P at distance a from A (b=L-a):
  R_A = Pb/L ,  R_B = Pa/L
  M_under_load = Pab/L
  delta_under (approx) = Pa^2b^2 / (3EIL)
Cantilever length L:
  UDL w:   M_fixed = wL^2/2 ,  delta = wL^4/(8EI)
  Point P at tip: M_fixed = PL ,  delta = PL^3/(3EI)
Moving single load P on simple span (max moment):
  occurs with load at midspan -> M_max = PL/4
RC rectangular section (under-reinforced, simplified):
  a  = Asfy / (0.85fcb)
  Mn = Asfy(d - a/2)
Tunnel lining (preliminary hoop thrust, circular):
  sigma_v = gamma  cover            (vertical overburden stress)
  sigma_h = K0  sigma_v             (horizontal)
  N (thrust) ~ sigma_h  radius      (per unit length, simplified)

🔗 التكامل

• الكميات → quantity-takeoff-engine.
• المنهجية (erection sequence, post-tensioning) → civil-methodology-engine.
• التصميم التفصيلي → CSiBridge/SAP2000/MIDAS/PLAXIS (خارجي — مرجعية).

⚠️ قواعد

• نتائج preliminary فقط — لا تُستخدم للتصميم النهائي بدون solver + كود (AASHTO/Eurocode/BS).
• تحقق من الافتراضات (boundary conditions, load factors, dynamic amplification).
• للأنفاق: التحليل الحقيقي يحتاج soil-structure interaction (PLAXIS) — هذا تقدير overburden فقط.