預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁動(dòng)載試驗(yàn)理論及其方法的研究.pdf

1、靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)是橋梁評(píng)估和檢測(cè)的兩個(gè)重要方法，雖然兩種試驗(yàn)方法理論都已經(jīng)非常成熟，但就目前的形勢(shì)來(lái)看，橋梁檢測(cè)在靜載試驗(yàn)上投入的人力物力都比動(dòng)載試驗(yàn)多，而動(dòng)載試驗(yàn)卻更能反應(yīng)橋梁使用狀況，因?yàn)闆](méi)有橋梁是為靜荷載設(shè)計(jì)的。 近幾年來(lái)，動(dòng)載試驗(yàn)越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)人士的重視，而且國(guó)外大有通過(guò)完善動(dòng)載試驗(yàn)取消靜載試驗(yàn)的趨勢(shì)。但動(dòng)載試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)卻顯得比較簡(jiǎn)單和單一，一般只限于確定橋梁結(jié)構(gòu)的前幾階振動(dòng)頻率和最大動(dòng)撓度等，而這都是相互之間沒(méi)有聯(lián)

2、系的指標(biāo)，也就是說(shuō)當(dāng)其中的一個(gè)或幾個(gè)指標(biāo)達(dá)到要求的情況下不能反映其他指標(biāo)是否合格，或者說(shuō)不能對(duì)結(jié)構(gòu)作出比較完整的評(píng)價(jià)。在交通量急劇膨脹的今天，單項(xiàng)車輛載荷并沒(méi)有增加多少，增加的是車速和移動(dòng)荷載數(shù)量，所以應(yīng)該更加注重結(jié)構(gòu)振動(dòng)性能的研究。 本文在研究國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，探討了國(guó)內(nèi)外橋梁動(dòng)靜載試驗(yàn)的發(fā)展?fàn)顩r和研究現(xiàn)狀，分析了橋梁靜載試驗(yàn)理論上的不足以及不能很好的反應(yīng)橋梁實(shí)際營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的缺陷，討論了目前國(guó)內(nèi)橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的局限現(xiàn)和可

3、發(fā)展性，提出了橋梁動(dòng)載試驗(yàn)將取代靜載試驗(yàn)的思想。 在理論分析方面，用能量的方法導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)有限元分析計(jì)算的公式，建立了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁動(dòng)力計(jì)算模型，推導(dǎo)了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁動(dòng)力試驗(yàn)參數(shù)的理論計(jì)算表達(dá)式。 以新疆伊犁河特大橋?yàn)楸尘埃柚Y(jié)構(gòu)計(jì)算有限元分析軟件midas程序，建立了該橋有限元?jiǎng)恿Ψ治鋈S模型，計(jì)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(dòng)力試驗(yàn)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(yàn)響應(yīng)特性，并討論了不同阻尼比對(duì)上述參數(shù)的影響。 在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了連續(xù)梁橋在振動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)能、勢(shì)能、外力做功等各種能量計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，以簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔?，?jì)算了在單位移動(dòng)荷載作用下的特定時(shí)刻橋梁的各種能量。理論分析與試驗(yàn)結(jié)果表明：應(yīng)變能等能量是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的動(dòng)載試驗(yàn)指標(biāo)，它克服了傳統(tǒng)動(dòng)力試驗(yàn)中指標(biāo)單一的缺陷，具有工程實(shí)用價(jià)值。 最后，對(duì)橋梁模型的約束進(jìn)行