桥梁结构承载能力快速检测讲课讲稿.ppt

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1、桥梁结构承载能力快速检测主要设备实验室建成了世界领先水平的轨道移动式大型地震模拟试验台阵系统。是国内唯一可开展长大桥梁三轴向多点激震等空间效应研究的全桥模型实验系统。承担了港珠澳跨海大桥、厦漳跨海大桥等10余座桥梁的抗震试验，并承担了路基、边坡、核电站、特高压输电设备、民用建筑、输气管线、高铁等工程的地震台试验。自主研制的大型工程索缆静载和疲劳试验系统，疲劳试验能力为15000kN（静载+动载），静载试验能力为30000kN，具有拉弯疲劳试验功能，其加载吨位和试验功能均处于国际领先水平。完成了国内30余座大跨度桥梁拉索疲劳试验项目。主要

2、设备主要设备大型桥梁支座试验系统最大试验能力达到30000kN，具有载荷控制和位移控制两种方式。可进行桥梁支座基本力学性能试验研究及抗震性能试验研究。主要设备主要为桥梁检测人员在检测过程中提供作业平台，装备有桥梁检测仪器,用于流动检测和(或)维修作业的专用汽车。它可以随时移动位置，能安全、快速、高效地让检测人员进入作业位置进行流动检测或维修作业。工作时不影响交通而且可以在不收回臂架的情况下慢速行驶。桥梁检测车主要设备多通道结构试验机5台3000kN作动器共有22个结构大吨位试验作动器。与反力墙、反力地板、反力架配套使用。用于大型结构的静力、

3、动力和疲劳试验研究。主要设备实验室购置了3台人工气候模拟设备，可对桥梁材料或构件进行温度、盐雾、喷淋、日照、CO2、冻融、碳化等试验。人工气候老化箱研究背景理论基础研究内容结论我国公路建设规模庞大，目前公路总里程已达到387万公里，公路桥梁已达到70万座。到2020年，我国将新建110万公里的公路网，4.5万多公里的高速公路和20余万座桥梁，已是仅次于美国的世界第二桥梁大国。我国桥梁建设迅猛发展的同时，在桥梁养护、维修、监测和管理等方面在一定程度上出现了相对滞后状况，重大垮塌事故也时有发生。綦江彩虹桥垮塌铁力市呼兰河大桥坍塌研究背景－在役桥

4、梁检测评定研究背景－在役桥梁检测评定桥梁快速检测评定方面：桥梁工程师一直面临着如何在不中断交通或少中断交通情况下，对交通繁忙的桥梁进行检测评定，如何对量大、面广的中小跨径桥梁进行大面积快速评定的难题，这方面的研究还处于起步阶段，还未有实质性的进展。静、动载试验方面：桥梁结构评定主要通过检查、检算、检测，静力试验在桥梁结构承载能力的检测评定中已得到非常广泛的应用，被认为是最可靠的方法之一，但存在测试时间长、费力和成本较高等缺点。桥梁结构动力试验方法与评定方法主要是通过动力测试得到桥梁的频率、振型、阻尼、冲击系数等动力参数，以评定桥梁的动力性能

5、，但不能直接评价桥梁的承载能力，对于桥梁的承载能力评定只能起到辅助和补充的作用。索支撑体系桥梁索力测试方面：我国建有大量的斜拉桥、悬索桥、吊杆拱桥等索支撑体系桥梁，在役桥梁索力检测是非常重要的检测内容，目前短索索力的动力法测试还有待进一步研究。模型可分为解析模型和有限元模型。结构建模的手段主要有两种：理论建模和实验建模。其中前者因对结构物理特性、几何特性、连接状态和约束条件等的简化以及这些简化过程中包含了诸多不确定因素而使得分析结果与实际测试结果出现偏差，在不少情况下这种偏差会超出工程许可范围。精确的解析模型或有限元模型作为桥梁损伤识别、健

6、康监测、结构控制、结构评估和诊断等方面的强有力的工具而受到广泛的重视。理论基础－基本思路理论基础－基本思路模型修正过程理论基础－基本思路用于模型修正的目标参数选择1、静力参数2、动力参数一、实测准静态广义影响线在桥梁检测评定中的应用研究基本原理：主要是采用测试值与有限元计算值之间的影响线残差和频率残差及其相关函数作为修正目标函数，进行有限元模型修正。理论基础－基本思路本研究选择动、静多目标参数用于模型修正理论基础－多目标优化处理加权平均处理多目标优化变为单目标约束优化问题理论基础－基本思路待修正结构参数选择1、整体参数（几何或材料）2、局部

7、参数（几何或材料，需识别位置）3、边界条件研究内容－数值算例I2345678910119112913914915DAMDAMDAML=6.0mh=0.2mb=0.25m数值模型损伤单元几何参数假设E1，E2和E3分别减少了20%，50%和30%研究内容－仅用影响线残差修正三个单元弹性模量的损伤值和修正值弹性模量E1E2E3实际值（10e8Pa）256.00160.00224.00修正值（10e8Pa）255.39161.41223.59误差(％)-0.240.88-0.18研究内容－动、静测试误差对多目标修正的影响实际值与误差值（假设有10

8、%测试误差）实际值误差值误差（%）位移影响线-8.38e-3-9.22e-310.00基频8.279.0910.00修正方法E1(10e8Pa)误差（%）E2(10e8Pa)误差