混凝土单索面斜拉桥荷载试验研究

发布时间：2017-08-10 22:01

  本文关键词：混凝土单索面斜拉桥荷载试验研究

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【摘要】：在总结斜拉桥的检测内容和方法的基础上,以某预应力混凝土独塔单索面斜拉桥为依托工程,制定了该桥工程竣工验收的荷载试验方案,对其进行了静载试验、动载试验、脉动试验和成桥状态测量。在静载试验中,阐述了试验的准备工作内容、试验过程和斜拉桥承载能力评定方法,测试了斜拉桥主梁和主塔各测点截面的应力和应变,记录了主梁的挠度和塔顶偏移,检测了拉索在检测荷载作用下的索力增量,同时监测了检测过程中的环境温度,对桥梁结构的校验系数、残余变形、刚度、平截面假定等进行了分析。静载试验结果表明,试验斜拉桥具有承担公路I级设计荷载的承载能力和工作性能。在动载试验中,对试验斜拉桥进行了跑车试验、跳车试验和刹车试验,测试了斜拉桥主梁的动应变及其增量,比较了桥梁在三种试验中动力响应的变化,分析了桥梁结构抵抗冲击的能力。动载试验结果表明,试验斜拉桥在移动荷载作用下的动应变响应增量较小,桥梁具有足够的刚度储备。在脉动试验中,利用环境振动测试了试验斜拉桥的振型、频率和阻尼比,获取了桥梁的动力特性,并与理论计算结果进行了比较。脉动试验结果表明,试验斜拉桥的实测频率大于理论频率,阻尼比均小于1%,桥梁的实际刚度大于理论设计刚度。在成桥状态测量中,测量了试验斜拉桥的桥面线形和恒载索力。试验结果表明,试验斜拉桥的桥面线形平顺,两侧桥面高程差基本一致,实测恒载索力与设计索力基本一致,桥梁成桥状态满足设计要求。综合结论,试验斜拉桥的结构动静力性能满足设计和规范要求,其承载能力和使用性能满足设计荷载公路-I级荷载等级的使用要求。
【关键词】：桥梁工程 斜拉桥 静载试验 动载试验
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446;U448.27
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 桥梁结构检测的目的和意义10-16
• 1.1.1 桥梁检测的现状12-13
• 1.1.2 桥梁检测的主要内容13-14
• 1.1.3 斜拉桥检测的内容与方法14-16
• 1.2 主要研究内容与意义16
• 1.3 依托工程16-18
• 2 斜拉桥荷载试验方案18-56
• 2.1 试验目的与试验依据18-19
• 2.1.1 试验目的18
• 2.1.2 试验依据18-19
• 2.2 测试内容19
• 2.3 有限元模型的建立19-20
• 2.4 成桥状态结构参数测定20-23
• 2.4.1 斜拉索恒载索力测定20-23
• 2.4.2 主梁桥面线形测量23
• 2.5 静载试验方案23-53
• 2.5.1 测试截面的确定23-25
• 2.5.2 测点布置的选择25-29
• 2.5.3 试验荷载确定29
• 2.5.4 静载试验效率29-30
• 2.5.5 加载车辆选择30-31
• 2.5.6 加载形式与控制31-33
• 2.5.7 车辆加载工况与加载顺序33-53
• 2.6 动载试验方案53
• 2.6.1 动载试验的测量内容53
• 2.6.2 动载试验的测试截面与测点布置53
• 2.6.3 动载试验的测量仪器与方法53
• 2.6.4 动载试验的测试工况53
• 2.7 脉动试验方案53-56
• 2.7.1 脉动试验53
• 2.7.2 脉动试验的测试项目53
• 2.7.3 脉动试验的测点布置53-54
• 2.7.4 脉动试验方法及分析仪器54
• 2.7.5 脉动试验测量程序54-56
• 3 斜拉桥成桥状态测量56-65
• 3.1 桥面线形测量56-60
• 3.2 恒载索力测试60-64
• 3.3 成桥状态测量结论64-65
• 4 斜拉桥静载试验与结果分析65-85
• 4.1 准备工作65-66
• 4.1.1 现场准备工作65
• 4.1.2 内业准备工作65-66
• 4.2 试验过程66-67
• 4.3 桥梁承载能力的评定方法67-68
• 4.4 静载试验资料的整理分析68-69
• 4.4.1 应变计算方法68
• 4.4.2 各测点变位与应变的计算68-69
• 4.4.3 实测值与理论值的对比分析方法69
• 4.5 静载试验结果69-78
• 4.5.1 应力测试结果69-73
• 4.5.2 挠度数据结果73-77
• 4.5.3 索力增量数据结果77
• 4.5.4 温度监测结果77-78
• 4.6 静载试验分析78-84
• 4.6.1 结构校验系数数据分析78-80
• 4.6.2 残余变形分析80-81
• 4.6.3 刚度数据分析81-82
• 4.6.4 平截面假定数据分析82-83
• 4.6.5 齿块应力数据分析83
• 4.6.6 横隔板应力数据分析83-84
• 4.7 静载试验结论84-85
• 5 斜拉桥动载试验与结果分析85-90
• 5.1 动载试验85-87
• 5.1.1 动载试验测试结果85-87
• 5.1.2 动载试验测试结果分析87
• 5.2 脉动试验87-89
• 5.2.1 桥梁模态试验结果88-89
• 5.2.2 脉动试验结果分析89
• 5.3 动力性能试验结论89-90
• 6 结论与展望90-92
• 6.1 结论90
• 6.2 展望90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-95

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