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基于荷载实验的预应力混凝土连续梁桥检测与应用研究

石飞停  
【摘要】:随着交通事业的飞速发展和科学技术的不断进步,桥梁检测得到了日益广泛的重视。桥梁检测在评定现有桥梁的实际承载能力、建立和积累必要的桥梁技术资料、推动和发展旧桥评定理论及新桥设计理论等方面都有着重要的意义。然而,荷载试验是一种重要的检测手段,可以为决策者对桥梁的承载能力做出科学地评估,提供有利、直观的依据,可以为新的结构、新的设计理论和新的施工工艺的发展与应用积累实践资料。本文作者论述了预应力混凝土连续梁桥荷载试验目的、理论分析方法、试验要点和状态评定的原则,并结合现代预应力混凝土连续桥梁设计理论、有限元法、随机振动、振动测试与分析技术为理论基础,在总结有关预应力混凝土连续梁桥的荷载试验方法的基础上,对沃西大桥和柏年河大桥的荷载试验方法进行了研究和设计。本论文所研究的工程实例之一是沃西大桥主桥(预应力混凝土连续箱梁)部分的静力加载试验。经过现场观察和参考设计图纸,考虑到桥梁施工的随机性和结构的对称性,选择主桥西边跨50m和中跨80m的1/2梁段作为主要检测对象。在保证荷载试验效果的前提下,确定静力试验的控制荷载和加载工况,将各种工况下结构控制截面的实际变形或者应力同理论计算值进行了比较,计算出结构的校验系数。根据校验系数,确定了该桥实际的承载能力。桥梁结构的振动问题影响因素复杂,仅靠理论分析还不能满足工程应用的要求。为了测定柏年河大桥(本论文的工程实例之二)在动荷载作用下的真实情况,在检测前按比拟正交异性板理论(G-M法)对此桥跨桥面的动力特性进行了分析,得到了该桥理论上的自振频率与振型:然后分别进行了刹车试验和跳车试验,用时域法对柏年河实桥结构进行参数识别,分析确定了柏年河大桥实测的模态参数(包括振型和频率)。实测结果与理论计算结果的对比表明:该桥具有良好的动力性能,其结果为管理、养护部门提出了有利的建议。


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