《2021年基于荷载试验的装配式桥梁梁》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年基于荷载试验的装配式桥梁梁（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、不问收获，但问耕耘，把最好的资料送给最好的自己！基于荷载试验的装配式桥梁梁姓名：XXX时间：20XX年X月X日题目： 基于荷载试验的装配式桥梁梁 格模型研究 摘要 现阶段中国以前建造的许多桥梁进入管养期，越来越多的桥梁面临着安全隐患，如何加强桥梁的养护与管理，对其运营信息进行实时跟踪审查，对桥梁的安全运营是一个巨大的挑战，由于我国特大跨径桥梁已经建立了桥梁健康监测系统，为其安全运营提供了保障。而对于为数众多的中小型桥梁，则可以对其建立桥梁基准有限元模型作为反映桥梁技术状况和承载能力的档案。 由于装配式预应力混凝土空心板梁桥在我国中小型桥梁中运用广泛，在对比某城镇干线公路配套桥梁（装配式预应力混
2、凝土空心板梁桥）静动载实验测试数据的基础上，利用Midas Civil 20XX建立桥梁有限元模型，对装配式预应力混凝土梁式桥梁格模型的纵梁结点缝刚度，桥面板刚度和护栏形式等因素的影响进行对比分析。 计算得到刚结与铰结模型的跨中扰度及应变数据，与实测数据进行对比，考虑三种类型的桥面板和三种类型的护栏形式，综合比较得出结果制成折线图。 最终得到桥梁基准有限元模型，其跨中扰度及应变已最大成大接近实测值，且可为其他桥梁的有限元模型建立提供参考。 关键词：荷载试验；装配式桥梁；梁格模型；有限元模型；分析 Abstract Many Bridges previously built in China a
3、re now in custody, more and more Bridges facing safe hidden trouble, how to strengthen the bridge maintenance and management, the real.time operating information review, the safety of the operation of the bridge is a huge challenge, due to the large span Bridges in our country have established a bri
4、dge health monitoring system, has provided the safeguard for the safe operation.For a large number of small and medium.sized Bridges, the reference finite element model of the bridge can be established as a file reflecting the technical status and bearing capacity of the bridge. Prefabricated prestr
5、essed concrete slabs was a bridge in our country, widely used in the small and medium.sized Bridges, a supporting urban trunk road Bridges in contrast (prefabricated prestressed concrete slabs bridge), on the basis of static and dynamic load test data, using Midas Civil 20XX bridge finite element mo
6、del is established, the prefabricated prestressed concrete beam bridge girder node joint stiffness of lattice model, bridge panel stiffness and fence form were analyzed. The influence of such factors as The mid.span disturbance and strain data of the rigid.junction and hinged model were calculated a
7、nd compared with the measured data. Considering the three types of bridge panels and three types of guardrail forms, the polyline diagram was made based on the comprehensive comparison of the results. Finally, the reference finite element model of the bridge is obtained, and its mid.span winding and
8、 strain have reached the maximum value close to the measured value, which can provide a reference for the establishment of other finite element models of the bridge. Key words：load test;Fabricated bridge;Lattice model;Finite element model;Analysis 目录 1 绪论 1 1.1 文献综述 1 1.1.1 桥梁荷载试验概况 1 1.1.2 装配式桥梁结构分
9、析方法概述 2 1.1.3 梁格模型研究现状 3 1.2 研究的目的及意义 4 1.3 研究方法 4 2 荷载试验 4 2.1 荷载试验的任务及内容 4 2.1.1 荷载试验的任务 5 2.1.2 荷载试验的内容 5 2.2 桥梁荷载试验的原则 5 2.2.1 静载试验原则 5 2.2.2 动载试验原则 5 2.3 荷载试验项目 6 2.3.1 静载试验项目 6 2.3.2 动载试验项目 6 2.4 实验数据处理 6 2.5 注意事项 7 3 某试验桥梁概况 8 3.1 静载试验方案 9 3.1.1 静载试验测试截面 10 3.1.2 静载试验测点布置 10 3.2 试验荷载和加载方案 10
10、3.3 实验数据 11 4 有限元梁格模型影响因素分析 12 4.1 有限元梁格模型 12 4.2 纵梁接缝刚度影响 13 4.3 桥面板刚度影响 14 4.4 护栏刚度的影响 18 4.5 基准有限元模型 21 5 结论 23 参考文献 24 致谢 25 1 绪论 1.1 文献综述 1.1.1 桥梁荷载试验概况 随着我国综合国力的增强，经济发展迅猛，交通发展也日新月异，其中桥梁行业更是迅猛发展，国内桥梁建设数量达到历史高峰，但是桥梁数量的增加引发的一些问题也接踵而至，桥梁损伤，达不到预定的承载能力等。如何让桥梁在役期间完成其预期的任务，对桥梁的承载能力状况进行实时监控和建档成为了首要问题。
11、我国公路桥梁技术状况评定标准(JTG/T H21.20XX)1依据桥梁各个构件的受损程度利用分层综合分析评估的方法对桥梁技术状况给出的等级评价并不能直结点反应桥梁的实际承载能力，公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21.20XX）2规定了使用荷载试验方法检测评定桥梁承载能力等级，而公路桥涵养护规范（JTG H11.2004）3中，荷载试验并没有被列为定期检测项目，桥梁的承载能力缺乏硬性规定的定期检测和桥梁承载能力相关的档案。 近年来，国内桥梁频频发生各种安全事故引起了国人的广泛关注，这也为我们桥梁学习从业者敲响了警钟，桥梁安全在社会范围引起的问题和讨论使我们必须重视桥梁的养护与管理，做
12、好桥梁的技术状况及承载能力的检测和评定，建立桥梁档案，对每座桥梁的使用情况进行跟踪记录，保证桥梁的安全运营。 上世纪五十年代，许多桥梁工作者将研究的重点转向如何检测桥梁结构的各种病害，如何养护和加固运营中的桥梁、如何检测和评估桥梁运营安全状况成为了后来一些发达国家发展桥梁行业的新目标，并且经过长期不断的探索取得了重大成果，使得这些国家成为桥梁建设的龙头国家。上世纪九十年代，桥梁结构承载力评价与安全性鉴定等方面研究的提出吸引了很多国家的注意，越来越多的国家愿意对现役或者在建的桥梁进行荷载试验，并在内召开了国际会议，正式确定了相关规程。 桥梁荷载试验的出现和发展，在判定结构承载能力和安全性等方面发
13、挥了重要的作用。静载试验的方法在经过近十年的研究之后，如今已经是一种十分成熟的技术，跨中挠度，支点沉降，跨中截面应变等都是静载试验的测试项目。利用“等效内力”原则，按照试验构件来制定加载方案。动荷载试验主要是为了检测桥梁在受迫振动下的动力特征，具体分两大类：一是利用不同速度的车辆测定其对结构的振动激励，获得各振动参数，像冲击系数等；二是测试结构在一些环境因素的激励下产生的振动信息，以得到自振频率和振型等。桥梁的动力特性可以反映桥梁在日常运营中在车辆荷载作用下的实际受力情况，有很强的实用价值，用来评定结构的日常安全稳定性，另外与理论值相结合能更全面的进行结构分析计算。总的来说，试验的主要思想就是
14、利用行驶车辆和其他相关仪器使结构振动，然后测试和记录并分析所得到的信号，从而得到结构的动力特性。 1.1.2 装配式桥梁结构分析方法概述 由于我国中小型桥梁中，桥应用广泛，本文即采用某预应力空心作为研究目标，对于此类装配式桥梁最重要的分析方法即为有限元分析法。 有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）是指利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和荷载工况）进行模拟。利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。主旨思想及用较简单的问题代替复杂问题后再求解。常见的有限元分析模型有三种：单梁模型、梁格模型和实体模型。其优缺点见表1
15、.1。 表1.1 常见的有限元模型优缺点及应用性 优点缺点应用性 单梁模型 分析时最便利 模型精度能够满足常规的设计要求 有比较广泛的工程应用 实体模型 与实际模型最接近，计算精度高 建模困难，费时较多，输出的应力结果不能直接用于强度的计算 实际工程使用较少 梁格模型 较好的反映结构的空间效应，可求得各主梁的内力，便于验算 需要计算者手工准备结构的几何参数，工作量稍大 常用作单梁模型的校核 其中梁格法的主要思路，就是利用一个等效的平面梁格或者空间构架来模拟桥梁的上部结构。将实际结构中空心板或者箱梁的每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最接近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，而横向刚度则集中于横向梁格构件内。当模型的建立与实际情况无限接近时，通过准确输入实际桥梁结构的加载情况，模型与实际的跨中扰度及应变都将无限接近，精准模型的每一部分梁格都能准确反映原桥结构该部分的受力情况，因此单元网格的划分也要与原桥接近，特性参数要准确设置，外荷载的模拟要与实际荷载一致，约束条件要合理。其中至关重要的是对结构桥面板横向连接进行准确模拟，它决定了梁格法模拟分析计算的准确性，但虚拟横梁刚度的取值、截面形状的选取、间距等均没有统一的方法。 1.1.3 梁格模型研究现状 随着桥梁的跨度与宽度越做越大，很多大跨桥梁如斜拉桥的宽度达到三四十米，此时
