Qiao-MCP Skill 技能

# Qiao-MCP：桥梁结构分析 MCP 服务器 ## 技能简介 Qiao-MCP 是一款基于 Model Con

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Qiao-MCP：桥梁结构分析 MCP 服务器

技能简介

Qiao-MCP 是一款基于 Model Context Protocol（MCP）协议的桥梁结构分析服务器，将桥通（QTModel）桥梁分析软件的 133 个工程工具封装为 AI 可调用的 MCP 工具，让大语言模型直接完成桥梁建模、施工阶段分析、移动荷载计算和混凝土规范验算等全流程工程任务。不同于通用代码助手，Qiao-MCP 针对土木工程结构分析场景深度定制，输入 Schema 与桥通 API 精确对应，输出结果为结构化工程数据，可直接进入设计报告或后续计算流程。

核心能力

一、133 个工程工具，覆盖桥梁分析全流程

工具按功能分为 13 个分组：核心建模（节点、杆单元、材料、截面）、荷载（自重、节点力、分布荷载、温度、沉降）、边界条件（支座、弹性连接、主从约束）、施工阶段与分析运行、预应力钢束、移动荷载（车道、车辆、影响面）、混凝土结构验算、模型查询与数据读取、模型修改、结果可视化（截图、曲线图）、一键生成简支梁/连续梁模型、网关诊断与长尾 API 调用。

二、131 个工具返回 MCP 结构化内容

每个工具的输出均符合 MCP 规范，返回 {status, message, ...} 结构化内容（图片类工具返回 MCP image 类型或文本摘要）。工具注解明确标注只读、破坏性和开放世界行为，执行前在 MCP 层完成 Schema 校验，reject 无效参数后再调用后端。

三、7 个 MCP Resources 访问模型数据

通过 bridge://model/summary、bridge://model/materials、bridge://model/sections、bridge://model/load-cases、bridge://model/stages、bridge://model/structure-groups、bridge://model/boundaries 七个资源 URI，AI 可随时查询当前模型的几何、材料、工况、施工阶段和边界条件状态，无需额外 API 调用。

四、4 个 Prompt 工作流引导工程任务

内置 design-simple-beam（简支梁桥设计）、design-continuous-beam（连续梁桥设计）、check-structure（结构规范验算）、construction-stage-analysis（施工阶段分析）四个工程工作流，AI 可在每个提示词引导下逐步完成完整工程任务，而非仅执行零散的单步操作。

五、Provider 模式解耦后端

工具层与具体后端软件完全解耦，通过 BRIDGE_PROVIDER 环境变量切换后端。当前默认支持桥通（QTModel），未来可扩展支持 midas Civil、CSI Bridge 等其他主流桥梁分析软件，接入新后端只需实现 BridgeProvider 抽象类，无需修改工具层代码。

六、施工阶段分析支持

支持创建 add_construction_stage、merge_operation_stage，可模拟桥梁分段施工过程中结构体系转换、荷载逐级施加的力学行为，适用于悬臂浇筑、预制拼装等复杂施工工艺的结构分析。

七、规范验算覆盖国标

setup_concrete_check、add_check_load_combination、add_parametric_reinforcement、run_concrete_check、get_check_data 一组工具覆盖混凝土抗弯、抗剪、压应变等规范验算，验算参数与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362）对应，结果可直接填入设计计算书。

安装配置

前置要求

Python >= 3.11
uv 包管理器
桥通软件 QTModel 2.6.3 – 2.8.x（建模、分析、可视化工具调用时需要；服务器启动本身不需要桥通运行）
桥通版本与 Qiao-MCP 版本需满足兼容性对照表（0.3.2 – 0.3.3 支持 qtmodel 2.6.3 – 2.8.x）

本地安装

# 克隆仓库
git clone https://github.com/SorataYang/qiao-mcp.git
cd qiao-mcp

# 安装依赖
uv sync

# 启动 MCP 服务器
uv run qiao-mcp

Claude Desktop 配置

编辑 ~/.config/claude/claude_desktop_config.json，在 mcpServers 中添加：

{
  "mcpServers": {
    "qiao-mcp": {
      "command": "uv",
      "args": ["--directory", "/path/to/qiao-mcp", "run", "qiao-mcp"]
    }
  }
}

Cursor 配置

创建 .cursor/mcp.json：

{
  "mcpServers": {
    "qiao-mcp": {
      "command": "uv",
      "args": ["--directory", "/path/to/qiao-mcp", "run", "qiao-mcp"]
    }
  }
}

使用步骤

第一步：启动桥通软件并打开桥梁模型

运行桥通（QTModel），打开待分析的桥梁模型文件（.qtmd 或对应格式），或使用 initialize_model 从头创建新模型。桥通未启动时 Qiao-MCP 服务器仍可正常启动，check_qiaotong_connection 可检测连接状态。

第二步：配置并启动 Qiao-MCP 服务器

按上一节安装配置说明，在 Claude Desktop / Cursor / Cherry Studio 等支持 MCP 的 AI 客户端中添加 qiao-mcp 服务器。服务器启动后 AI 即获得全部 133 个工具的调用能力。

第三步：创建桥梁几何模型

使用核心建模工具组创建节点（create_nodes_linear）、杆单元（create_beam_elements_linear）、材料（create_material）、截面（create_section）。参数化截面支持输入几何尺寸自动计算截面特性，一键建桥工具 create_simple_beam_bridge 或 create_continuous_beam_bridge 可根据跨数、截面参数直接生成完整梁格模型。

第四步：施加荷载并定义分析工况

创建荷载组（create_load_group）和荷载工况（create_load_case），施加自重（set_self_weight_stage）、节点力（apply_nodal_force）、分布荷载（apply_beam_distributed_load）。移动荷载通过 add_traffic_lane 和 add_standard_vehicle 定义车辆荷载，输入《公路桥涵设计通用规范》标准车辆荷载。

第五步：运行结构分析并读取结果

调用 run_analysis 执行分析（异步运行，实时报告进度），通过 get_analysis_results 读取位移、内力、应力结果，plot_analysis_result 生成弯矩图、剪力图、挠度图等可视化结果，save_model_screenshot 导出模型截图。

第六步：执行规范验算（如需验算）

使用 setup_concrete_check 配置验算参数，add_check_load_combination 定义荷载组合（包络组合用 combine_type=3），run_concrete_check 执行混凝土抗弯/抗剪验算，get_check_data 读取验算结果并填入设计计算书。

适用场景

场景一：桥梁初步设计比选

在初步设计阶段，利用 create_simple_beam_bridge 快速生成多种跨径、多种截面形式的简支梁模型并运行内力分析，对比各方案在恒载+活载下的弯矩、剪力峰值，快速筛选最优跨径和截面尺寸，大幅缩短设计比选周期。

场景二：施工阶段仿真分析

对于悬臂浇筑或预制拼装桥梁，使用 add_construction_stage 和 merge_operation_stage 定义每个施工阶段的结构体系和张拉工序，分析施工过程中各阶段的应力分布和累计位移，确保每个施工阶段结构安全。

场景三：移动荷载影响线分析

定义车道（add_traffic_lane）、车辆荷载（add_standard_vehicle）后，add_influence_plane 计算影响面数据，求得各截面最大活载内力包络，用于桥梁设计活载效应的精确评估，符合公路桥规车辆荷载取值要求。

场景四：既有桥梁加固验算

导入既有桥梁竣工图纸数据（节点坐标、截面配筋），使用 run_concrete_check 按现行 JTG 3362 规范验算抗弯抗剪承载力，快速判定既有结构是否满足当前规范要求，为加固设计提供依据。

适用人群

桥梁结构工程师：日常使用桥通软件进行设计计算，希望借助 AI 加速建模、参数修改和结果整理的土木工程师
桥梁专业学生：进行课程设计、毕业设计时，需要快速掌握桥梁内力分析和规范验算流程的在校学生
工程软件开发人员：开发基于桥通 API 的自动化工具，需要先通过 MCP 协议快速验证功能原型的研发工程师
AI+土木交叉研究者：探索大语言模型在工程结构分析领域应用的研究人员，需要一个可控的结构分析 MCP 环境进行实验

工作原理

Qiao-MCP 采用 Provider 模式架构，核心分为三层：

工具层（tools/）：将桥通 Python API（mdb/odb/cdb）按功能分组，每组对应一个工具文件。所有工具统一经过 envelope-wrapped 包装——输入校验 → 调用后端 → 格式化输出 → 返回 MCP 协议内容。131 个非图片工具发布完整输出 Schema，AI 客户端在调用前即可知道返回数据结构。

协议层（server.py）：基于 MCP Python SDK 实现 STDIO 传输的 MCP 服务器，对外暴露 list_tools、call_tool 等标准端点。服务器指令（server instructions）包含完整的工具分组概览，AI 无需枚举即可理解工具集合的组织逻辑。

适配层（providers/）：定义 BridgeProvider 抽象基类，当前唯一实现为 QTModelProvider，封装桥通软件连接、会话管理、API 版本协商等细节。工具层通过 Provider 接口调用后端，换后端时只需实现新的 Provider 类，工具层代码零改动。

桥通软件运行在后台时 MCP 服务器仍可启动，get_model_status 返回当前连接状态和模型状态（disconnected / ready / state_unknown），AI 可据此判断是否需要先启动桥通或打开模型文件。

官方链接

PyPI：https://pypi.org/project/qiao-mcp/
GitHub：https://github.com/SorataYang/qiao-mcp
桥通软件（QTModel）：https://www.brdi.com.cn/Software.html
Qiao-MCP 用户手册：https://soratayang.github.io/

团队信息

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