松原龙华松花江特大桥试验研究

论文摘要

本文从施工阶段试验和竣工阶段试验这两个方面对龙华特大桥的试验进行了研究。施工阶段的试验主要包括施工过程中混凝土强度的试验、C50混凝土弹性模量试验和试验截面的应力监测。本文中的竣工试验就是我们通常所说的桥梁荷载试验。桥梁荷载试验是验证桥梁结构设计理论的可行手段。通过对实桥直接加载试验,得到直观的试验数据,利用其对桥梁结构的安全性进行评估。桥梁荷载试验也可为新的结构、新的设计理论和新的施工工艺的发展与应用积累资料。本文以吉林省公路局“大跨度预应力混凝土薄壁箱梁结构特性的研究”课题为依托,结合松原龙华松花江特大桥的试验,以桥梁结构设计理论、有限单元法、及振动测试与分析为理论基础,对预应力混凝土半刚构-连续箱梁桥的试验进行研究。运用桥梁博士软件对龙华特大桥进行理论分析,合理的确定试验控制荷载和加载工况。将理论计算值与试验数据进行比较,进而确定该桥的承载能力。通过试验,使我们对于预应力混凝土半刚构-连续梁桥有了进一步的认识。本文将旧规范汽车荷载和新规范车道荷载在本试验的控制截面影响线进行最不利加载,并将计算的内力结果进行比较,发现按新规范计算的内力大于按旧规范计算的内力。本桥利用ANSYS软件建立了松原龙华松花江特大桥的空间有限元模型,对该桥进行模态分析,得到理论基频和相应的振型。通过跑车和跳车等动力试验,确定了松原龙华松花江特大桥的动力特性。试验结果与理论计算表明:该桥具有良好的动力性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外桥梁试验的现状
• 1.3 桥梁试验
• 1.3.1 施工阶段试验
• 1.3.2 桥梁荷载试验
• 1.4 本文研究目的和研究内容
• 1.4.1 本文研究的目的
• 1.4.2 本文研究的内容
• 2 松原龙华松花江特大桥简介
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 技术标准
• 2.1.2 主要材料
• 2.1.3 主桥上部设计构造要点
• 2.1.4 下部构造及基础设计要点
• 2.1.5 主梁施工要点
• 2.2 本章小结
• 3 有限元法简介及 ANSYS应用
• 3.1 有限元理论简介
• 3.2 ANSYS的应用
• 3.2.1 ANSYS简介
• 3.2.2 ANSYS的应用
• 3.3 本章小结
• 4 施工阶段试验
• 4.1 混凝土强度检测
• 4.1.1 主梁混凝土标准养生抗压强度
• 4.1.2 主梁混凝土回弹强度
• 4.2 C50混凝土材料弹性模量的测定
• 4.3 悬臂浇筑阶段试验方案
• 4.3.1 悬臂浇筑法施工简介
• 4.3.2 悬臂浇筑阶段试验方案
• 4.4 悬臂浇筑阶段试验数据分析
• 4.4.1 应力的计算
• 4.4.2 悬臂浇筑阶段测应力试结果及分析
• 4.5 本章小结
• 5 竣工试验
• 5.1 试验项目
• 5.1.1 静荷载试验
• 5.1.2 动荷载试验
• 5.2 试验截面的确定
• 5.3 测点的布置
• 5.3.1 应变测点布置
• 5.3.2 挠度测点布置
• 5.3.3 动态测点布置
• 5.4 试验荷载及其布置
• 5.4.1 静荷载试验
• 5.5 动载试验
• 5.5.1 动载试验激振方法简介
• 5.5.2 动载试验方案
• 5.6 试验仪器
• 5.6.1 静载试验仪器
• 5.6.2 动载试验仪器
• 5.7 变截面连续梁桥偏载系数计算
• 5.7.1 截面特性计算
• 5.7.2 偏载系数计算
• 5.8 静载试验结果及分析
• 5.8.1 应变量测及校验系数
• 5.8.2 实测偏载系数
• 5.8.3 残余变形分析
• 5.8.4 横向增大系数
• 5.8.5 结构的强度及稳定性
• 5.8.6 结构刚度
• 5.8.7 裂缝观测
• 5.9 动载试验结果分析
• 5.9.1 动态特性
• 5.9.2 模态分析
• 5.9.3 实测结果分析
• 5.10 本章小结
• 6 新、旧规范对桥梁验算的对比
• 6.1 旧规范验算
• 6.1.1 工况I截面的活载内力计算
• 6.1.2 工况III截面的活载内力计算
• 6.2 新规范验算
• 6.2.1 新规范中的新条款
• 6.2.2 新规范内力计算
• 6.2.3 冲击力系数计算
• 6.2.4 工况 I截面的活载内力计算
• 6.2.5 工况III截面的活载内力计算
• 6.3 新旧规范计算结果对比
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢