橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)第一章課件

1、橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)橋梁系http:/1.學(xué)習(xí)橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的方方面面 （設(shè)計(jì)、組織、實(shí)施、數(shù)據(jù)處理、實(shí)例等）課程教學(xué)目的3.了解橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的最新發(fā)展 （新型儀器設(shè)備、無(wú)損檢測(cè)等）2.學(xué)習(xí)橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)最基本的儀器設(shè)備 (原理、應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)等)教學(xué)安排1. 授課 26 學(xué)時(shí)（13次）2. 實(shí)驗(yàn)課 6 學(xué)時(shí)（3次）3. 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué) 2 學(xué)時(shí)（1次）共 34 學(xué)時(shí) 橋梁建設(shè)的成就 有目共睹 巨大成就離不開試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步 （理論，試驗(yàn)理論，試驗(yàn)，計(jì)算機(jī)） （計(jì)算機(jī)分析試驗(yàn)新技術(shù)） 緒論橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)外作用橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)響應(yīng)車輛荷載、風(fēng)荷載等已知或假定位移、應(yīng)力、加速度分析方法已知或未知 已知或未知試驗(yàn)方

2、法實(shí)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)分析方法理論荷載橋梁結(jié)構(gòu)假定截面理論荷載驗(yàn)算截面強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)剛度 實(shí)際荷載測(cè)量應(yīng)力、撓度等評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度試驗(yàn)方法橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸惪茖W(xué)研究性試驗(yàn)和生產(chǎn)性試驗(yàn)2.按試驗(yàn)對(duì)象分類原型試驗(yàn)和模型試驗(yàn) 3.按結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)分類靜力試驗(yàn)與動(dòng)力試驗(yàn) 驗(yàn)證新的結(jié)構(gòu)分析理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法（如桁梁扭轉(zhuǎn)理論、橫向分布計(jì)算方法）發(fā)展新的結(jié)構(gòu)形式（如風(fēng)洞試驗(yàn)選主梁截面）新的生產(chǎn)工藝（如預(yù)彎梁、預(yù)壓梁）為制定新的設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)（如混凝土抗剪）科學(xué)研究性試驗(yàn) 1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸惪茖W(xué)研究性試驗(yàn)預(yù)彎梁設(shè)計(jì)和施工工藝研究1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸愵A(yù)彎鋼梁壓平澆筑一期混凝土釋放后產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力澆筑

3、二期混凝土科學(xué)研究性試驗(yàn)預(yù)彎梁設(shè)計(jì)和施工工藝研究1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸愵A(yù)壓力預(yù)應(yīng)力筋鋼管粗鋼筋釋放鋼管預(yù)壓力施加預(yù)應(yīng)力梁上產(chǎn)生應(yīng)力加外荷載上緣混凝土應(yīng)力減小科學(xué)研究性試驗(yàn)預(yù)拉預(yù)壓混凝土梁研究1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸惪茖W(xué)研究性試驗(yàn)預(yù)拉預(yù)壓混凝土梁研究1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸?大型、新型橋梁結(jié)構(gòu)的施工監(jiān)控 各類橋梁進(jìn)行承載力鑒定 新建橋梁進(jìn)行交工、竣工驗(yàn)收試驗(yàn) 生產(chǎn)性試驗(yàn) 在役橋梁進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)檢測(cè)、評(píng)估 1.按試驗(yàn)?zāi)康姆诸愔苯訛樯a(chǎn)服務(wù)（施工控制、竣工驗(yàn)收等）2.按試驗(yàn)對(duì)象分類原型（實(shí)橋）試驗(yàn)科研目的（驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)局部受力等）質(zhì)量鑒定（突發(fā)事故影響、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估等）原型試驗(yàn)的特點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果真實(shí)反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際工

4、作狀態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)際結(jié)構(gòu)質(zhì)量、檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論比較直接可靠野外測(cè)試居多原型（實(shí)橋）試驗(yàn)2.按試驗(yàn)對(duì)象分類原型（實(shí)橋）試驗(yàn)2.按試驗(yàn)對(duì)象分類仿照真實(shí)結(jié)構(gòu)，按照一定比例關(guān)系復(fù)制成的真實(shí)結(jié)構(gòu)的代表物，具有實(shí)際結(jié)構(gòu)全部或部分特征，一般尺寸比原型小得多。模型試驗(yàn)解決一些難于用分析計(jì)算解決的工程實(shí)際問(wèn)題。2.按試驗(yàn)對(duì)象分類 嚴(yán)格按照相似理論設(shè)計(jì)制作，試驗(yàn)結(jié)果可以直接返回到原型上。 不按照相似理論設(shè)計(jì)制作，驗(yàn)證計(jì)算理論和計(jì)算方法。模型試驗(yàn)可分成兩類：模型試驗(yàn)有機(jī)玻璃曲箱梁模型靜載試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)預(yù)應(yīng)力混凝土曲箱梁模型靜動(dòng)載試驗(yàn)?zāi)Ｐ停▽?shí)橋1:1）試驗(yàn) 靜力試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中最基本的試驗(yàn)，是了解結(jié)構(gòu)受力特性的重要手段。3.按結(jié)

5、構(gòu)受力狀態(tài)分類一般測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)在自重荷載和活荷載作用下的整體（或 局部）的內(nèi)力和變形。特殊情況下做破壞荷載試驗(yàn)。評(píng)定橋梁建設(shè)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)承載能力等。 動(dòng)力試驗(yàn)3.按結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)分類加速度動(dòng)位移移動(dòng)車輛荷載作用下橋梁指定斷面上的動(dòng)應(yīng)力（變） 或動(dòng)撓度測(cè)量。橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力 響應(yīng)測(cè)量。 動(dòng)力試驗(yàn)上海楊浦大橋動(dòng)載試驗(yàn)黃浦江輪渡人行棧橋靜動(dòng)載試驗(yàn)靜載試驗(yàn)動(dòng)載試驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性自振特性測(cè)量的意義 三個(gè)主要參數(shù)： 自振頻率 振型 阻尼比自振特性參數(shù)測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性自振特性測(cè)量的意義進(jìn)行橋梁動(dòng)力響應(yīng)分析的基礎(chǔ)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式是否正確阻尼比只能實(shí)測(cè)得到研究橋梁結(jié)構(gòu)抗震和抗風(fēng)性能，確保橋

6、梁結(jié)構(gòu)抵抗 突發(fā)性自然災(zāi)害的能力橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性自振特性測(cè)量的意義自振特性參數(shù)測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類例：日本多多拉（TATARA）橋試驗(yàn)項(xiàng)目一.抗風(fēng)（風(fēng)洞試驗(yàn)）1. 1/70全橋氣動(dòng)模型（L=21.2m，結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性為主）2. 1/200全橋模型（L=7.4m，環(huán)境模擬為主）3. 1/70橋塔（H=3.3m，選型為主）4. 節(jié)段索（雨振、渦激等試驗(yàn)，選型）5. 施工狀態(tài)（獨(dú)塔、大懸臂等狀態(tài)，加施工設(shè)備）1/200全橋模型（L=7.4m，環(huán)境模擬）一.抗風(fēng)（風(fēng)洞試驗(yàn)）二.抗震（特大混凝土模型）1. 模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與土共同作用2. 靜、動(dòng)土彈簧系數(shù)3. 阻尼1. 1/50全橋全橋模型（L=30m，結(jié)構(gòu)受力特性、 破壞形態(tài)）三.靜力模型2. 1/1箱梁節(jié)段模型（腹板、加勁肋破壞試驗(yàn)） 1. 拉索（D=170mm，L=20m）活載作用下次彎曲應(yīng)力渦激、雨振作用下循環(huán)彎曲應(yīng)力2. 鋼箱梁（30X2.7m）橋面板、加勁肋結(jié)合處（改進(jìn)結(jié)構(gòu)