預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁動載試驗理論及其方法的研究.pdf

1、靜載試驗和動載試驗是橋梁評估和檢測的兩個重要方法，雖然兩種試驗方法理論都已經(jīng)非常成熟，但就目前的形勢來看，橋梁檢測在靜載試驗上投入的人力物力都比動載試驗多，而動載試驗卻更能反應(yīng)橋梁使用狀況，因為沒有橋梁是為靜荷載設(shè)計的。 近幾年來，動載試驗越來越受到業(yè)內(nèi)人士的重視，而且國外大有通過完善動載試驗取消靜載試驗的趨勢。但動載試驗的評價指標卻顯得比較簡單和單一，一般只限于確定橋梁結(jié)構(gòu)的前幾階振動頻率和最大動撓度等，而這都是相互之間沒有聯(lián)

2、系的指標，也就是說當其中的一個或幾個指標達到要求的情況下不能反映其他指標是否合格，或者說不能對結(jié)構(gòu)作出比較完整的評價。在交通量急劇膨脹的今天，單項車輛載荷并沒有增加多少，增加的是車速和移動荷載數(shù)量，所以應(yīng)該更加注重結(jié)構(gòu)振動性能的研究。 本文在研究國內(nèi)外大量文獻資料的基礎(chǔ)上，探討了國內(nèi)外橋梁動靜載試驗的發(fā)展狀況和研究現(xiàn)狀，分析了橋梁靜載試驗理論上的不足以及不能很好的反應(yīng)橋梁實際營運狀態(tài)的缺陷，討論了目前國內(nèi)橋梁動載試驗的局限現(xiàn)和可

3、發(fā)展性，提出了橋梁動載試驗將取代靜載試驗的思想。 在理論分析方面，用能量的方法導出了結(jié)構(gòu)有限元分析計算的公式，建立了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁動力計算模型，推導了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁動力試驗參數(shù)的理論計算表達式。 以新疆伊犁河特大橋為背景，借助結(jié)構(gòu)計算有限元分析軟件midas程序，建立了該橋有限元動力分析三維模型，計算了伊犁河大橋的結(jié)構(gòu)自振頻率及振型。在伊犁河特大橋動力試驗的基礎(chǔ)上，在橋梁中跨跨中、邊跨跨中等位置，分析比較了在不同車速

4、下該位置的速度、加速度、位移和應(yīng)力等參數(shù)的理論分析與試驗響應(yīng)特性，并討論了不同阻尼比對上述參數(shù)的影響。 在理論計算的基礎(chǔ)上，導出了連續(xù)梁橋在振動狀態(tài)下的動能、勢能、外力做功等各種能量計算公式。在此基礎(chǔ)上，以簡支梁橋為例，計算了在單位移動荷載作用下的特定時刻橋梁的各種能量。理論分析與試驗結(jié)果表明：應(yīng)變能等能量是一項綜合性較強的動載試驗指標，它克服了傳統(tǒng)動力試驗中指標單一的缺陷，具有工程實用價值。 最后，對橋梁模型的約束進行