基于动静载试验的桥梁状态评估初探

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本文以工程实际为背景,对现有桥梁检测的技术、方法和手段进行总结,通过有限元理论计算和桥梁实际检测,研究了简支梁桥、连续刚构桥的动静载试验以及参数识别的方法,并对上承式双曲拱桥进行承载力检算。得出如下结论:(1)、对桥梁检测、动静载试验理论进行总结回顾,总结各种桥型的动静载试验项目和测试控制位置、以及在动静载试验中需要注意的问题;(2)、运用MIDAS/CIVIL桥梁结构专业有限元软件,对某简支梁进行建模计算,运用影响线进行截面荷载效率控制,得出最简单、方便的荷载加载方案。该桥静载试验的荷载效率、试验桥跨的挠度和应变的校验系数和残余值均在正常范围内,静力响应的实测值小于理论计算值,现场实测的结构自振频率大于理论计算值,说明桥梁实际刚度大于理论计算刚度;(3)、运用ANSYS通用有限元软件对晓港桥的左幅桥和中幅桥的动力响应的研究,针对晓港桥自振频率的实测值与原来模型计算值存在的一定差距,进行了动力特性和静力特性参数识别,通过对模型质量和刚度的修正,提高了结构的刚度,结构的自振频率得到了提高,得出的校验系数较修正前有所增大,修正后的校验系数更能对桥梁的承载能力状态作出准确的评价。通过参数分析,研究了阻尼和车辆荷载模拟形式对中幅连续刚构桥冲击系数的影响。冲击系数与车速的变化趋势基本一致,随着车速的增大,冲击系数也变大;当车速不变时,有阻尼的冲击系数比无阻尼的冲击系数小,其中第一跨的跨中位移的冲击系数最大,第三跨的跨中位移的冲击系数最小。将车辆荷载分别考虑为常量力与常量力和简谐力叠加,两种模拟形式的冲击系数随着车速的变化基本上重合,其中常量力和简谐力叠加的模拟形式令第三跨跨中位移产生更大的的冲击系数。(4)、本章以一座上承式双曲拱旧桥为例,进行桥梁承载力检算,得出该旧桥承载力不满足规范要求,总结了一些计算经验,例如:对于裂缝的考虑采用折减系数进行修正;对于横向联系,应根据现场调查计入横向联系的刚度。(5)、动静载试验只是以桥梁局情况域对桥梁整体状态的一种推算,动静载试验不合格的桥梁,固然有问题;但动静载试验合格的桥梁,并不一定没问题。
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