【正文】 ...... 9 在 Sap2021 建立平面桿件單元模型 ............................................................. 10 在 Sap2021 中的幾何處理和約束限制處理 ...................................... 10 在 Sap2021 中定義材料和截面特性 .................................................. 11 在 Sap2021 中定義荷載工況 .............................................................. 12 在 sap2021 中拱橋模型的展示 ........................................................... 15 第 3 章 橋梁結構分析 .................................................................................................. 16 靜力試驗 ......................................................................................................... 16 試驗的主要內容及觀測項目 .............................................................. 16 控制截面以及控制內力的計算 .......................................................... 17 荷載效率的概念 .................................................................................. 19 試驗工況的確定 .................................................................................. 20 試驗結果分析 ...................................................................................... 21 動力試驗 ......................................................................................................... 24 橋梁動力試驗測試內容與方法 .......................................................... 24 橋梁動荷載的特性 .............................................................................. 25 橋梁模態(tài)分析的振型圖 ...................................................................... 28 第 4 章 荷載試驗實施方案 .......................................................................................... 30 試驗依據(jù) ......................................................................................................... 30 試驗目的 ......................................................................................................... 30 主要試驗內容及檢測方法 ............................................................................. 30 主要試驗內容 ...................................................................................... 30 試驗檢測方法 ...................................................................................... 31 試驗橋跨控制截面及測點布置 ..................................................................... 31 靜力試驗測點布置 .............................................................................. 32 動力試驗測點布置 .............................................................................. 33 試驗荷載及試驗工況 ...................................................................................... 34 控制荷載 .............................................................................................. 34 試驗荷載 .............................................................................................. 34 試驗工況 .............................................................................................. 35 加載車布置 ........................................................................................... 36 主要檢測儀器及量測要求 .............................................................................. 40 靜力試驗 ............................................................................................... 40 動力試驗 .............................................................................................. 40 量測要求 .............................................................................................. 40 試驗加載組織、控制與安全措施 ................................................................. 41 試驗加載組織 ...................................................................................... 41 試驗的荷載的控制與安全措施 .......................................................... 41 檢測信息整理分析及處理反饋 .......................................................... 43 第 5 章 總結與展 望 ...................................................................................................... 44 總結 .................................................................................................................. 44 展望 .................................................................................................................. 44 致 謝 .............................................................................................................................. 45 參考文獻 ........................................................................................................................ 46 Ⅰ 摘 要 本文詳細論述了拱橋結構荷載試驗的原理、方法和內容，同時根據(jù)某橋設計資料建立有限元平面桿件單元模型。其中特大橋梁 1457 座、大橋 39381 座。 從上面的數(shù)據(jù)可知，隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國交通運輸建設也迎來了發(fā)展高峰。 由中國工程院土木水利建筑學部陳肇元、范立礎、劉建航 等 14 位院士組成的工程結構的安全性與耐久性研究項目組，針對對我國土建工程的現(xiàn)狀和存在的問題分別在 2021 年和 2021 年 3 月兩次向國家有關部門遞交了咨詢報告，指出中國建筑（包括橋梁工程）安全的現(xiàn)狀讓院士們深感憂慮。 (3) 橋梁修建中有些質量較低。 (2) 人們出行需求對以前按舊標準荷載等級設計建造的橋梁要求愈來愈高，通過檢測、評價確定現(xiàn)有橋梁的荷載等級，從而決定是否需要通過加固來提高其荷載等級。 (4) 了解橋梁實際受力狀態(tài)，判斷結構的安全承載能力和便用條件。對于某些新結構以及采用新材料、新工藝的橋梁，無相關條款規(guī)定時可借鑒國外或國內其它行業(yè)的相關規(guī)范、規(guī)程的有關規(guī)定。 雖然二者在試驗目的和內容上都很不相同，但對承受以車輛荷載為主的橋梁結構來說，這兩種性質的荷載試驗對于全面分析和了解橋梁結構的工作狀態(tài)是同樣重要的?？梢韵嘈?，在這一研究領域內將具有廣闊的發(fā)展前景！ (一 ) 國內的發(fā)展現(xiàn)狀 (l) 加強相關政策的研究和制定 由于《公路舊橋承載能力鑒定方法 (試行 )》 （ 1988）等規(guī)范頒布時間較早，且限于當時的技術水平，隨著時間的推移，國內相關標準和規(guī)范匱乏，有待完善。 因此，需要建立新的橋梁評定的發(fā)展方向： a) 橋梁安全與健康概念體系的建立； b) 基于橋梁安全與健康概念的評定指標體系； c) 結構損傷理論的應用； d) 可靠度方法； e) 基于神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯推理機制的專家評估系統(tǒng)； f) 在西方發(fā)達國家采用了新的方法比如日本、加拿大采用的荷載效應的修正計2021屆理論與應用力學專業(yè)畢業(yè)設計 7 算方法，專家系統(tǒng)。 本文主要開展了以下幾方面的工作： (1) 了解拱橋的結構特點和發(fā)展歷史，分析橋梁檢測技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。也為今后的檢測工作減輕負擔提出美好的應用前景。分析時先進行單元分析用結點位移表示單元內力然后將單元再合成結構進行整體分析建立整體平衡關系由此求出結點位移。拱上立柱橫向為 2 棑，橫向尺寸為 80 厘米，拱腳段立柱縱向尺 寸為 100 厘米。 設計洪水頻率： 1/100。 定義單元 —— 主梁分段（ 4等分）、墩柱分段（自定）、分組拱圈單元、主梁單元、橋墩單元、立柱單元、蓋梁單元、立柱底梁單元。首先按照《 公路橋涵設計通用規(guī)范》 （ JTG D602021）的要求完成對 車道、人群、車輛荷載的定義，其次定義車輛類別，最后定義荷載組合。靜力試驗是了解結構特性的重要手段，不僅用它來直接解決結構的靜力問題，在進行結構動力試驗時一般也要先進行靜力試驗以測定結構有關的特性參數(shù)。 各控制截面的影響線如下： 圖 拱頂彎矩影響線 18 圖 四分之一拱彎矩影響線 圖 八分之三拱彎矩影響線 圖 右拱腳彎矩影響線 根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范 》（ JTG D602021），由車道荷載和人群荷載組合求得個控制截面的控制內力。但由于客觀條件的限制實際采用的試驗荷載往往很難與設計標準荷載一致。一般在進行橋梁靜荷載試驗的時候其加載一般是按規(guī)范采用車輛分級加載，通過控制每級加