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vil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用以CivilV为例.doc

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上传人:liuquan9999 2022/1/19 文件大小:516 KB

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文档介绍

文档介绍:目录
结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算正的应力变形容许值对比检算。对于拉吊索承载能力检算,主要是将计算拉索应力与考虑检算
系数的容许应力限值做对比。 详细内容可参照 《公路桥梁承载能力检测评定规程》 第 7 章内容,确定检算公式及检算系数等。
桥梁荷载试验
根据公路桥梁承载能力检测评定规程规定,如果荷载作用效应与结构抗力效应的比值在—之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。故本节主要讲解如何结合 midas civil 及 FEA进行荷载试验分析。
静载试验
首先是确定静力试验荷载,根据控制内力、应力或变位等效原则,选择满足静力荷载试验效率 ???? 的试验荷载及加载方案。
???? =
????
???(1 + ??)
Ss--- 静力试验荷载作用下,某一加载试验项目对应的加载控制截面内力 / 变形的最大计算效应值;
??--- 检算(控制)荷载产生的同一加载控制截面内力、应力或变位的最不利效应计算值;
??--- 按规范取用的冲击系数值;
验收性荷载试验 --- ???? :~;
鉴定性荷载试验 --- ???? :~。
对于加载控制截面,可以参考《公路桥梁承载能力检测评定规程》中表 8-1-3 “不同类型桥梁主要加载测试项目”及《公路桥梁荷载试验规程》 1/
2/3/4 “各桥型试验荷载工况及控制截面”进行选择确定。 S 表示检算荷载或控制荷载作用下的计算效应值, 此荷载一般取移动设计荷载, 如车道荷载或者是其他设计荷载。对于冲击系数,如果在 civil 中定义了移动荷载分析控制中冲击系数,那么计算结果
中即包含了冲击效应,可以直接用η q = Ss 计算静载试验效率。
S
以一连续梁桥为例,跨径布置为 25+35+25,依据上述规范条文选择试验工况及控制截面如下:
(1) 主跨支点位置最大负弯矩工况,主跨支点截面,图示 B 截面
(2) 主跨跨中截面最大正弯矩工况,主跨最大弯矩截面,图示 C 截面
(3) 边跨主梁最大正弯矩工况,边跨最大弯矩截面,图示 A 截面
根据《公路桥梁荷载试验规程》 说明,静载试验工况应包括中载工况和偏载工况,
故设置两个移动荷载工况:偏载和中载。偏载车道布置依据通用设计规范中最不利的
布置形式设置。计算分析后分别查看两个工况 A、B、C三个控制截面的计算效应值,
此时如前处理中在移动荷载分析控制定义了冲击系数,则计算效应值已经包括冲击效
应。以 A 截面为例,模型中为 12 号单元中点位置,查看其在偏载移动工况作用下的最
大正弯矩为 *m,此值即为公式中的分母值,如图所示。
得到检算控制荷载计算效应值后,可以通过移动荷载结果 >影响线 >梁单元内力,输出 12 号单元中点在偏载三个车道下的弯矩影响线, 如下图偏载 1 车道下弯矩影响线,同时可将影响线数据通过“生成文件”导出为 mct 文件。
通过移动荷载结果 >移动荷载追踪器 >梁单元内力, 输出 12 号单元中点产生最大正弯矩时的移动荷载布置情况,如图所示,并可通过“输出最大 / 最小荷载文件”将移动荷载布置情况输出为 mct 格式文件,导入 civil 后作为静力荷载计算分析。
根据上述导出的弯矩影响线数据、最不利移动荷载布置情况,结合其他辅助工具
(检测行业自编小工具 ),确定试验车辆荷载布置在哪些位置时可以使公式中 Ss 项满足静载试验效率的要求。
试验荷载理论计算
确定试验荷载加载位置后, 即可采用试验车辆或重物加载试验, 关于如何在 civil 中模拟试验荷载加载,以下述例子进行说明。首先是对于单梁模型,试验车辆荷载可
以采用荷载 >梁荷载 >线 >集中荷载 进行施加模拟,假设试验车辆荷载为 3 轴重车 , 轴重与轴距统计如下表所示:
前轴 后轴 1 后轴 2 前后轴间距 后轴间距
80kN 130kN 130kN
如将该试验车辆加载在最外侧车道上,如图所示,选择集中荷载后,因试验车辆荷载加载在最外侧车道上,所以需要勾选“偏心”,下面选择“中心”表示以截面质心位置处作为参考位置, “偏心”表示以设置截面偏心后的位置作为参考位置;方向选择局部坐标系 y 设置横向偏心,通过距离参考位置(加载区间确定的直线) I- 端、 J-端的偏心距离,确定加载位置,因