【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(jié)構(gòu)分析 .................................................................................................. 16 靜力試驗 ......................................................................................................... 16 試驗的主要內(nèi)容及觀測項目 .............................................................. 16 控制截面以及控制內(nèi)力的計算 .......................................................... 17 荷載效率的概念 .................................................................................. 19 試驗工況的確定 .................................................................................. 20 試驗結(jié)果分析 ...................................................................................... 21 動力試驗 ......................................................................................................... 24 橋梁動力試驗測試內(nèi)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?zāi)康? ......................................................................................................... 30 主要試驗內(nèi)容及檢測方法 ............................................................................. 30 主要試驗內(nèi)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(jié)與展 望 ...................................................................................................... 44 總結(jié) .................................................................................................................. 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(jié)構(gòu)荷載試驗的原理、方法和內(nèi)容，同時根據(jù)某橋設(shè)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(shè)也迎來了發(fā)展高峰。 由中國工程院土木水利建筑學(xué)部陳肇元、范立礎(chǔ)、劉建航 等 14 位院士組成的工程結(jié)構(gòu)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(guān)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(zhì)量較低。 (2) 人們出行需求對以前按舊標準荷載等級設(shè)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(jié)構(gòu)的安全承載能力和便用條件。對于某些新結(jié)構(gòu)以及采用新材料、新工藝的橋梁，無相關(guān)條款規(guī)定時可借鑒國外或國內(nèi)其它行業(yè)的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。 雖然二者在試驗?zāi)康暮蛢?nèi)容上都很不相同，但對承受以車輛荷載為主的橋梁結(jié)構(gòu)來說，這兩種性質(zhì)的荷載試驗對于全面分析和了解橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)是同樣重要的?？梢韵嘈?，在這一研究領(lǐng)域內(nèi)將具有廣闊的發(fā)展前景！ (一 ) 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 (l) 加強相關(guān)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(dāng)時的技術(shù)水平，隨著時間的推移，國內(nèi)相關(guān)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(jié)構(gòu)損傷理論的應(yīng)用； d) 可靠度方法； e) 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)的修正計2021屆理論與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(jié)構(gòu)特點和發(fā)展歷史，分析橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。也為今后的檢測工作減輕負擔(dān)提出美好的應(yīng)用前景。分析時先進行單元分析用結(jié)點位移表示單元內(nèi)力然后將單元再合成結(jié)構(gòu)進行整體分析建立整體平衡關(guān)系由此求出結(jié)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)特性的重要手段，不僅用它來直接解決結(jié)構(gòu)的靜力問題，在進行結(jié)構(gòu)動力試驗時一般也要先進行靜力試驗以測定結(jié)構(gòu)有關(guān)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(shè)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(nèi)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(shè)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