移动简谐荷载作用下桥梁响应的高效计算

17 关于悬索桥移动荷载分析理解

关于悬索桥移动荷载分析理解 1 实例介绍人行悬索桥桥跨150m，f/L=1/15，桥面宽4.5m。主缆和吊杆采用索单元模拟，其他为空间梁单元。图1 有限元模型图2 一次成桥验证 2 问题重现在公路-Ⅱ级作用下，位移达到1756mm，如下图：图3 移动荷载最大竖向位移

3 问题分析一次成桥验证，桥梁的位移基本满足要求，表明在恒载作用下，索单元的无应力长度是合适的，成桥的设计状态是合理的。此时，关于索单元有大位移分析需要的几何刚度，到拆分析需要的平衡单元节点内力，以及小位移线性分析需要的初始单元内力。施工阶段分析控制当进行移动荷载分析时，索单元自动转化为桁架单元并考虑初始单元内力的影响（几何刚度），进行线性分析，此时移动荷载的分析状态为：活载+桁架单元（考虑初始单元内力）+成桥边界。但要注意，初始单元内力只有刚度效应，没有内力效应。实际移动荷载的分析状态为：活载+桁架单元（考虑初始单元内力）+桁架单元初拉力（由恒载内力产生）+成桥边界。对比发现，相差桁架单元初拉力，因此，程序进行移动荷载分析时，输出的位移是没有实际意义的。 4 验证建立成桥模型：索改为桁架单元，给桁架单元添加恒载产生的初拉力，这样自重+初拉力进行线性分析时，应该达到成桥平衡状态。这也是实际的成桥分析状态。图4 桁架模型成桥状态由图可以看出，在自重+初拉力作用下，基本满足设计状态。分别查看MVmax+初拉力和MVmin+初拉力位移

此时查看的位移，才是有实际意义的。但要注意仅是指线性分析合理的情况。 5 结果分析实际位移达到1372mm，表明该桥的成桥刚度非常小，可以从成桥（自重）吊杆力看出。

公路桥梁承载能力试验和检测方法

公路桥梁承载能力试验与检测方法 1前言 1.1公路桥梁承载力试验的目的与作用全国每年都有一大批结构新颖、雄伟壮观、形式多样的桥梁建成，无论在桥梁单跨跨度、结构复杂程度和施工技术难度方面，我国桥梁建设技术水平已进入世界先进之列。随着科学技术的进步，桥梁结构的设计方法和设计理论都有了根本性的变化，然而影响桥梁工程质量的许多不确定因素仍然存在，对于建成后的桥梁工程质量，人们更希望了解和掌握其使用性能和效果。对那些影响较大、结构新颖、隐蔽工程较多的桥梁进行全桥实桥荷载试验，是竣工验收时对桥梁工程内在质量进行评判时最直接和有效的方法和手段。同时亦为设计理论、施工技术总结积累经验，为桥梁建设的整体水平提高创造条件，为今后桥梁的养护管理提供科学依据。美国一位专家曾说过：“无论多么高新的结构分析技术都不能取代用于评估公路大桥性能的现场测试。当建筑物承受工作荷载时，记录下应变测试结果，根据测试结果工程师就能更好地了解桥梁的真实结构响应。” 1.2新的公路桥梁汽车荷载标准

我国颁布的行业标准《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)，将使用近40年的原公路桥涵结构设计采用的车辆荷载标准模式及其分级作了重大调整。一是将四级标准车队荷载改为公路—I级、公路—，，级两级汽车荷载二是汽车荷载采用了国外普遍采用的车道荷载和车辆荷载组成的模式；另外，从形式上取消了验算荷载，将验算荷载的影响通过多种途径间接地反映到汽车荷载模式中。而《公路桥涵设计通用规范》(JTG D 60—2004)亦提出在公路桥涵设计时，车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算；同时多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减；当桥梁计算跨径大于150m时，还应按规定的纵向折减系数进行折减；当为多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。 1．3解读新的汽车荷载标准美国早在?944年就在美国公路桥梁规范(AASHO)中采用车辆荷载与车道荷载，即双轨制的活载标准，用以补充活载设计标准的缺陷与不足。采用车道荷载的最大优点是，车道荷载便于在影响线上布载，一旦影响线形状、面积及最大坐标值已知，则加载手续简便，计算工作量少而对于特定桥型结构的桥梁，其内力影响线又是一定的。所以，

第8-1章移动荷载列作用下的桥梁动力分析

第三章简支梁在移动荷载作用下动力响应分析 3.1 简支梁在匀速移动力作用下的位移响应简支梁在移动力作用下的振动分析：如果移动荷载的质量与梁的质量相比小得多，就可以不考虑荷载的质量惯性力而简化成为图3-1所示的分析模型，相当于仅考虑移动荷载的重力作用，用一个移动的力P(t)来表示。图3-1 移动力P （t ）作用下的简支梁模型假设简支梁为等截面（EI 为常数），恒载质量均匀分布（单位长度梁的质量m 为常数），阻尼为粘滞阻尼（即阻尼力与结构的振动速度成正比），阻尼效应和质量及刚度性质成正比，荷载P （t ）以匀速V 在梁上通过，梁的运动满足小变形理论并在弹性范围内，按照图3-1所示的坐标系，梁的强迫振动微分方程可表示为： ()()2424 ,,(,)()(y x t y x t y x t m c EI x Vt t t x δ???++=????)p t （3-1）对于简支梁，边界条件为：(0,)0,(,)0y t y L t ==。上式中c 为阻尼系数。对式（3-1）的求解，其方法与之前求解偏微分方程的方法相同，即用振型分解法（数学上称分离变量法）。这一变换的表达式如（2-38）所示，为。式中为广义振型坐标，是时间t 的函数；1(,)()()i i i y x t x q t φ∞ ==∑()i q t ()i x φ为主振型函数。这个式子说明：结构的任一合理位移都可以由此结构具有相应振幅的各个振型的叠加表示。结构任一变形的振型分量均可由振型的正交特性得到。对于本章讨论的具有均匀截

面特性的梁，为了计算第n 阶振型对位移的贡献，把(2-38)式的两端都乘以()n x φ并进行积分，结果为 1 ()(,)()()()L L n i n n i x y x t dx q t x x dx φφ∞ ==∑∫ ∫φi （3-2）由于振型的正交性，当时，等式的右边的积分为0，最终，无穷级数就只剩下一项。于是得到剩下的第n 项的振幅表达式为 n ≠ 2 ()(,)()()L n n L n x y x t dx q t x dx φφ=∫∫ （3-3）按上述原理对简支梁的振动方程进行分解。将（2-38）式代入（3-1）式，得 2424 111 ()()() ()()()()()n n n n n n n n n d q t dq t d x m x c x EI q t x Vt p dt dt dx φφφδ∞ ∞∞ ===++=?∑∑∑t （3-4）将上式的每一项都乘以第i 个振型函数()i x φ，并沿梁的全长积分，并考虑振型的正交性（根据前面的假定，结构的质量、刚度和阻尼均满足正交条件），第i 个振型的广义坐标运动方程为 2422240000 ()()() ()()()() ()()()L L L i n i i i i L i d q t dq t d x m x dx c x dx EIq t x dt dt dx x Vt p t x dx φφφφδφ++=?∫∫∫∫i （3-5）对于等截面简支梁，振型函数可假定为三角函数，由于式中的下标均表示任意阶，为方便叙述，用n 替代（3-5）中的i 表示，这时 ()sin n n x x L πφ= （3-6）由于2 0sin 2 L n x L dx L π=∫ 0 ()()sin ()sin L n x n Vt x Vt p t dx P t L L ππδ?=∫ 则将（3-6）式代入（3-5）式，并积分，得到 24424 ()()()()sin 222n n n d q t dq t mL cL L n n Vt EIq t P t dt dt L L ππ++= （3-7）

midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)

目录 1桥梁承载能力检算评定 (2) 1.1检算总述 (2) 1.2作用及抗力效应计算 (2) 2桥梁荷载试验 (7) 2.1静载试验 (7) 2.1.1确定试验荷载 (7) 2.1.2试验荷载理论计算 (10) 2.1.3试验及数据分析 (12) 2.1.4试验结果评定 (15) 2.2动载试验 (16) 2.2.1自振特性试验 (16) 2.2.2行车动力响应试验 (18) 2.2.2.1移动荷载时程分析 (18) 2.2.2.2动力荷载效率 (29) 2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29) 参考文献 (30)

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评定，判断荷载作用检算结果是否满足要求。另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时，尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。 1桥梁承载能力检算评定 1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行（1）桥梁缺损状况检查评定（2）桥梁材质与状态参数检测评定（3）桥梁承载能力检算评定。通过（1）、（2）及实际运营荷载状况调查，确定分项检算系数，根据得到的分项检算系数，对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正，然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比，判断检算结果是否满足要求。一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。 1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值，可以通过midas Civil进行计算分析得到。对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁，为得到结构抗力效应值，可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用（整体升降温+梯度升降温）、移动荷载、支座沉降（根据实测得到的变位定义）等荷载作用；定义施工阶段分析，可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。计算分析完毕后，先进行荷载组合：结果>荷载组合，选择“混凝土设计”表单，可以结合通用设计规范D60-04自动生成功能生成荷载组合，组合类型按照检测评定规程选择承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计，分别进行结构抗弯、剪、扭验算及抗裂验算。

Midas-移动荷载-设置流程

midas Civil 技术资料 ----移动荷载设置流程目录 midas Civil 技术资料 1 ----移动荷载设置流程 1 一、定义车道线（车道面） 2 二、定义车辆荷载 5 三、定义移动荷载工况 7 四、移动荷载分析控制 9 五、运行并查看分析结果 12 参考文献 14 北京迈达斯技术有限公司桥梁部 2013/05/17

本章主要结合中国规范JTG D60-2004[1]进行纵向（顺桥向）移动荷载分析介绍，移动荷载分析主要是计算移动荷载（车道、车辆或人群荷载）在指定路径上（车道线、车道面）移动时产生的各种效应（反力、内力、位移、应力）的包络结果，具体分析过程如下：（1）定义车道线/面；（2）定义车辆荷载--车道荷载、车辆荷载、人群荷载等活荷载；（3）定义移动荷载工况；（4）定义移动荷载分析控制；（5）运行分析并查看结果。一、定义车道线（车道面）荷载>移动荷载>移动荷载规范-china，定义车道线或车道面，确定移动荷载路径，程序提供车道单元和横向联系梁两种方法，其中，车道单元法是将作用在车道中心线上的荷载换算到车道单元上（换算为集中力和扭矩），单梁模型中常用；而横向联系梁法是将移图1-1车道单元法及横向联系梁法示意图动荷载作用在横梁上，然后由横梁按比例传递到临近的纵梁单元上，梁格模型中常用，此时需要将横梁定义成为一个结构组，传力示意如图1-1所示。随后即可进行车道线定义，首先是“斜交角”设置，对于斜桥梁格模型可以输入起点和终点的斜交角度，此设置需跟横向联系梁法配合使用，车道单元法不需要设置此项。 “车辆移动方向”，对于直桥，选择三者无差别；如果是斜桥，则车辆移动方向不同，分析结果也不同，故要选择“往返”。

移动荷载作用下主梁绝对最大弯矩的计算

移动荷载作用下主梁绝对最大弯矩的计算摘要：在设计起重机梁等承受移动荷载的结构时，利用内力包络图可以求的在横荷载和移动活荷载共同作用下各杆件、各截面可能出现的最大内力、最小内力。其中弯矩包络图表示各截面的最大弯矩值，其中弯矩最大者称为绝对最大弯矩。我们已经学习了简支梁绝对最大弯矩的求法，那么主梁在移动荷载作用下绝对最大弯矩的求法是怎样的呢？本文根据简支梁绝对最大弯矩的求法，给出了一组平行荷载直接沿着纵梁移动时，主梁承受结点荷载作用下绝对最大弯矩的计算方法。关键词：结点荷载，绝对最大弯矩，主梁，影响线桥梁或房屋建筑中的某些主梁，是通过一些次梁（纵梁和横梁）将荷载传递到主梁上的。主梁这些荷载的传递点称为主梁的结点。从移动荷载来说，不论是荷载作用在次梁的哪些位置，其作用都是通过这些固定的结点传递到主梁上。如下图所示：本文研究的主要问题是一组平行荷载直接沿着纵梁移动时怎样判断主梁绝对最大弯矩的发生的截面位置和计算主梁的绝对最大弯矩（假定相邻两横梁间的距离、节间距是相等的）。 1.主梁绝对最大弯矩的发生截面位置回想我们学过的简支梁，有两种计算方法。一种是近似计算，划分30个以上等分截面，画出梁的弯矩包络图，采取电算的方法。另一种是精确计算，也是最常用的方法。它的求法是：由于荷载在任一位置时，梁的弯矩图顶点永远发生在集中荷载下。因此可以断定，绝对最大弯矩必定发生在某一集中何在的作用点。取一集中荷载F pcr ，它的弯矩为： F R 为梁上实际荷载的合力，M cr 为F Pcr 以左梁上实际荷载对F Pcr 作用点的力矩，a 为F R 与 F Pcr 作用线之间的距离。经分析可得，F pcr 作用点弯矩最大时，梁的中线正好平分F pcr 与F R 之间的距离。如下图所cr R cr yA M x L a x L F M x F M ---=-=

道路桥梁荷载计算与设计方法

道路桥梁荷载计算与设计方法摘要：桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称。本文依托实测车辆的统计数据，对桥梁车辆设计荷载进行了研究和分析,为公路桥梁荷载设计理念和设计方法的逐步完善实现科学化和合理化。关键词：设计荷载；公路桥梁；荷载效应；分项系数前言桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称，包括恒载、活载和其他荷载。包括铁路列车活载或公路车辆荷载，及它们所引起的冲击力、离心力、横向摇摆力（铁路列车）、制动力或牵引力，人群荷载，及由列车车辆所增生的土压力等。在公路桥上行驶的车辆种类很多，而且出现机率不同,因此把大量出现的汽车排列成队,作为计算荷载；把出现机率较少的履带车和平板挂车作为验算荷载。车辆活载对桥梁结构所产生的动力效应中，铅直方向的作用力称冲击力、它使桥梁结构增加的挠度或应力对荷载静止时产生的挠度或应力之比称为动力系数μ，也称冲击系数。最近的研究成果把动力系数分为两部分：一为适用于连续完好的线路部分μ1；另一为受线路不均匀性影响部分μ2。动力系数则为μ1与μ2之和。在计算公式中，除考虑桥梁的跨度外，反映了车辆的运行速度和桥梁结构的自振频率。公路桥梁汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数，平板挂车和履带车不计冲击力。 1 公路桥梁荷载标准 2004 年修订的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）采用车道荷载形式。2004 版公路桥梁荷载标准中规定：汽车荷载修改调整为车道荷载的模式，废除车队荷载计算模式。并且提出车道荷载的均布荷载kq和集中荷载KP 的标准值 2 荷载效应计算 2.1 影响线计算桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用，结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此，需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下，结构内力的变化规律，将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律，其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力（或支座反力）在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以，影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料

移动荷载作用下路面结构的动力响应

移动荷载作用下路面结构的动力响应摘要现实情况中车辆总是以一定速度行驶在路面上的，因此研究沥青路面在车辆移动荷载作用下的动态响应是掌握路面结构行为的必要条件。建立刚性基层沥青路面的三维有限元模型，分析移动荷载作用下路面结构的动力响应。分析得出了荷载正下方不同深度处节点竖向剪应力he各结构层底弯拉应力的时间历程曲线。结果表明，在移动荷载作用下，路面结构的动力响应具有明显的波动性质，与静荷载作用有明显区别。绪论目前国内现有的道路设计方法通常将车辆荷载简化为双圆均布荷载静荷载，以双轮单轴BZZ-100(100kN)为标准轴载，以设计弯沉值作为路面整体刚度的控制指标，对沥青混凝土面层和基层、底基层进行层底弯拉应力的验算[1]，经过大量的使用实验证明，现有规范设计模型具有很大的局限性。这是因为现实中车辆都是以一定的速度行驶在路面上，属于是移动荷载，路面结构在移动荷载作用下的力学响应与静力响应明显不同。因此研究移动荷载作用下路面结构的动力响应更具有实际意义。大量国内外学者对弹性层状体系在动荷载作用下的力学响应作了理论研究。Siddharthan[2][3]结合弹性力学原理，建立层状体系动力学模型，研究了材料粘弹性对路面结构动力响应的影响。Lv[4]采用Green函数、Laplace 积分变换和Fourier变换等方法求解出Kevlin地基上的无限大板在移动荷载作用下动态响应的数值求解。钟阳、孙林[5]等利用Laplace-Hankel联合积分变换和传递矩阵相结合的方法推导出了轴对称半空间层状弹性体系动态反应的理论解，为进行路面结构的动态反应分析和路面材料参数的动态反算提供了一种行之有效的方法。董泽蛟、曹丽萍[6]等采用ADINA建立了移动荷载作用下多层线弹性的三维沥青路面有限元分析模型，模拟分析了移动荷载作用下路面结构的三向应变动力响应。鉴于理论解都涉及到较复杂的积分变换和无穷积分，最终只能采用数值方法求解。本文采用Abaqus建立移动荷载作用下三维沥青路面动力响应分析的有限元模型，分析移动荷载作用下路面结构的竖向剪应力和层底弯拉应力。以应力分析研究移动荷载作用下路面结构的动力动力响应，以便为路面结构设计和路面养护提供一定参考。 1 动力学有限元计算原理根据沥青路面层状弹性体系结构的基本假定以及弹性动力学的Hamilton变分原理，可以建立路面系统在移动荷载作用于下的有限元动力方程： (1)

中英桥梁移动荷载对比研究

第16卷第10期中国水运 Vol.16 No.10 2016年 10月 China Water Transport October 2016 收稿日期：2016-08-05 作者简介：曾卓（1986-），女，2011年毕业华中科技大学，桥梁与隧道工程专业，研究生，中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，工程师。乔长江（1985-），男，武汉市政工程设计研究院有限责任公司，工程师。中英桥梁移动荷载对比研究曾卓1 ，乔长江2 （1. 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北武汉 430000； 2. 武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉 430023）摘要：基于目前越来越多的国际项目的背景下，将在国际上广泛使用的英国规范BS5400-2中的移动荷载与中国规范（JTG D60-2015）的移动荷载进行了对比，同时将2006版和1978版英国规范的荷载效应也进行了对比分析。得到了对于中小跨径简支梁、连续梁，即使在中国规范考虑冲击系数的情况下，06版英国规范的移动荷载效应仍然比中国规范大16%~20%。本文可以作为相关海外项目很好的参考。关键词：BS5400；移动荷载；英国规范；冲击系数；中国公路桥涵设计通用规范中图分类号：U441.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）10-0184-03 一、概述近年来伴随着“一带一路”和“走出去”战略，我国的工程建设企业在国外的项目越来越多，而英国作为曾经的老牌殖民地国家，曾经在地球上有着广阔的版图，于是英国标准在全球有着广泛的认可度和使用度（特别是对于曾经的英属殖民地国家），于是对英标可以熟练的使用并有深刻的认识成为了新时代对于海外项目的工程师们的新的要求。而桥梁设计领域在我国的海外项目中又占有相当重要的地位，许多重大桥梁会成为当地的新地标，对于树立中国的国际形象，改善当地居民的出行条件有着十分重要的意义。本文就中国桥梁设计通用规范（JTG D60-2015）[1]与英国桥梁设计规范（BS5400-2-2006[2]，BS5400-2-1978[3]）对于桥梁的移动荷载进行对比研究，在对比中引入英标的旧规范是因为在一些国家和地区仍然使用的是旧版本的规范。在本文中引入工程实例，对几种荷载对于桥梁产生的效应进行了对比研究，希望可以作为海外设计项目的参考。二、车道荷载对比研究图1 HA 均布荷载加载曲线（2006版） (注：Load W per metre of lane 车道每延米荷载W, Loaded length L 加载长度 L）图２ HA 均布荷载加载曲线（1978版） (注：Load W per metre of lane 车道每延米荷载W, Loaded length L 加载长度L） BS5400-2中公路桥梁移动荷载分为HA 和HB 荷载，HA 荷载是一个均布荷载加上一个集中荷载，均布荷载根据加载长度变化，图一为BS5400-2（2006）的HA 均布荷载变化曲线，图2为BS5400-2（1978）的HA 均布荷载变化曲线，集中荷载在两版规范中对每一个计算车道均为120kN。从两张图我们可以直观的看到新规范对于较小的加载长度荷载有明显的提升，下表中为不同加载长度HA 均布荷载的变化以及新老规范均布荷载的对比。表1 不同加载长度HA 均布荷载变化 L（m）BS5400（1978） BS5400（2006）差值比（%） 10 30.0 71.8 139.5 20 30.0 45.1 50.5 30 30.0 34.4 14.7 40 26.2 28.4 8.4 50 23.5 24.4 3.8 60 21.6 23.9 10.7 70 20.1 23.5 17.3 80 18.8 23.2 23.3 90 17.8 23.0 28.9 100 16.9 22.7 34.1

桥梁承载能力验算

1.工程概况本工程为崇明东滩防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥、3号涵桥、东旺东路饮水河桥的修缮工作。其中防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥要进行主梁更换，预制梁为10m~16m的预应力空心板梁，具体形式如下表所示：防汛桥预制板梁具体形式如下表所示：望海桥预制板梁具体形式如下表所示：东旺沙闸桥预制板梁具体形式如下表所示：白滧桥预制板梁具体形式如下表所示：

预制板梁由隧道构件场预制，用运梁车（具体形式如下图所示）运载到现场进行拼装。3号涵桥桥面板为5.6米预制实心混凝土板梁，由施工单位自己现场预制加工吊装。东旺东路饮水河桥不更换板梁只对桥身有裂缝处进行碳纤维加固。本方案对运梁车所经过的桥涵进行结构安全性验算，编制合理的运梁方案。参考资料：《桥梁工程》、东滩相关桥涵检测报告、预制板梁相关图纸。

. .. . 炮车重3T牵引车重9吨运梁车荷载分布图 .. ..范文. .

2.运梁方案根据计算结果可知，运载防汛桥板梁时一次最多可以运载一片边梁和一片中梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到7%（虽然边梁承载能力不足但车辆可靠中间行驶）；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米的边板梁和一片16米的中板梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到20%以上；运载东旺沙闸桥板梁时一次最多可运载一片中板梁和一片边板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到30%以上；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米边板梁和一片16米中板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到20%以上。为了安全起见，运梁车在通过桥梁时要减速慢行，车速不得超过5km/h，由于途经桥梁边梁恒载较大，汽车荷载承载能力较低，梁车要靠中间行驶。对于途经所有一跨的涵桥，由于建造年限较长，承载力未知因素较多，为了安全起见要铺设路基箱。运载时车辆要配备专人导航严格按照指定的行车路线行车，防止车辆经过没进行验算的桥梁时出现桥梁破坏事故。具体路线见第三节运梁路线图，计算书见第四节。 3.运梁路线图由地形图可知运载防汛桥板梁的梁车途径3号桥；运载望海桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、白滧桥（白滧桥虽然为要更换主梁的待修缮桥梁，但其原因是一片边板梁有较大裂缝，其他板梁基本完好，在承载力验算时均可满足要求，因此梁车通过时靠中间行驶即可）；运载东旺沙闸桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、12号涵桥、团旺西河桥、闸港桥；运载白滧桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8

公路桥梁设计荷载研究

公路桥梁设计荷载研究文章依托实测车辆的统计数据，对桥梁车辆设计荷载进行了研究和分析，为我国公路桥梁荷载设计理念和设计方法的逐步完善及其科学化和合理化提出一点看法，以供同行参考。标签：设计荷载；公路桥梁；荷载效应；分项系数 1 公路桥梁荷载标准现状 2004年修订的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）采用车道荷载形式如图1所示。2004版公路桥梁荷载标准中规定：汽车荷载修改调整为车道荷载的模式，废除车队荷载计算模式。并且提出车道荷载的均布荷载kq和集中荷载KP的标准值。 2 车辆荷载效应计算理论 2.1 影响线计算桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用，结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此，需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下，结构内力的变化规律，将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律，其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力（或支座反力）在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以，影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料情况、施工条件、造价等因素，根据路基地质条件，几种可供考虑的路基处理方案。勘察工作提供的资料一般仅作一般性的对软土描述，土的物理力学组成状况性质指标没有提供。结构力学中认为影响线是一个指向不变的单位集中荷载沿结构移动时某一量值变化规律图形。实际上，影响线是以荷载位置为变量的某量值的函数。有限元法目前被公认是求解工程中所遇到的各种问题的有效通用方法，实际上，其应用范围还要广泛得多。桥梁结构影响线一般采取此种方法。 2.2 横向分布系数计算上个世纪三十年代开始“荷载横向分布”概念得到应用，桥梁空间结构的计算理论被大量的试验验证和研究，于是用平面问题可以来处理空间计算问题，合理地简化为空间问题提供了实用理论的计算方法。该方法计算原理是用一个近似的影响面去代替精确的影响面。荷载横向分布的原理可以归纳如下：（1）建立在用

桥梁移动荷载分析

13. 移动荷载分析概述在3跨连续梁施加移动荷载 (标准车辆荷载) 时，根据影响线估算出各截面的最大截面力, 查看产生最大截面力的移动荷载的位置。材料混凝土设计标准抗压强度 : 270 kgf/cm2 截面形状 : 实腹长方形截面形状 : B x H = 3000 x 1000mm 荷载 1. 标准移动荷载 : QC-20 2．支座沉降：1.0cm 图 13.1 分析模型（单位m）

设定基本环境打开新文件以‘活荷载.mgb’为名保存。单位体系为设置为‘m’和‘tonf’。文件/ 新文件文件/ 保存( 活荷载 ) 工具 /单位体系长度 > m ; 力 > tonf 图 13.2 设定单位体系

设定结构类型为X-Z平面。模型 / 结构类型结构类型 > X-Z 平面? 定义材料以及截面连续梁的材料选择混凝土 (设计标准抗压强度 270 kgf/cm2)，输入截面数据。模型 / 特性 / 材料材料号( 1 ) ; 类型 >混凝土规范 > GB-Civil(RC) ; 数据库 >30? 模型 / 特性 / 截面数据/用户截面号( 1 ) ; 名称( 长方形 ) 截面形状> 实腹长方形截面 ; 用户 H ( 1 ) ; B ( 3 ) ? 图 13.3 定义材料图 13.4 定义截面

建立单元首先输入节点, 然后用扩展单元功能建立连续梁。正面, 捕捉点 (关) 捕捉轴线 (关) 捕捉节点 (开) 捕捉单元 (开) 自动对齐(开) 节点号 (开) 模型 / 节点 / 建立节点坐标( 0, 0, 0 ) ? 模型 / 单元 / 扩展单元全选扩展类型 > 节点线单元单元属性 > 单元类型 >梁单元材料 > 1:30 ; 截面 > 1:长方形 ; Beta 角( 0 ) 一般类型 > 复制和移动 ; 移动和复制> 等间距 dx, dy, dz ( 35/14, 0, 0 ) ; 复制次数( 14 )? 图 13.5 建立连续梁

移动荷载作用下主梁绝对大弯矩的计算结构力学

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回想我们学过的简支梁，有两种计算方法。一种是近似计算，划分30个以上等分截面，画出梁的弯矩包络图，采取电算的方法。另一种是精确计算，也是最常用的方法。它的求法是：由于荷载在任一位置时，梁的弯矩图顶点永远发生在集中荷载下。因此可以断定，绝对最大弯矩必定发生在某一集中何在的作用点。取一集中荷载Fpcr ，它的弯矩为： FR 为梁上实际荷载的合力，Mcr 为FPcr 以左梁上实际荷载对FPcr 作用点的力矩，a 为FR 与 FPcr 作用线之间的距离。经分析可得，Fpcr 作用点弯矩最大时，梁的中线正好平分Fpcr 与FR 之间的距离。如下图所示：比较各个荷载作用点的最大弯矩，选择其中最大的一个，就是绝对最大弯矩。与简支梁类似，当一组平行荷载直接沿着纵梁移动时，主梁在任意时刻的弯矩图总是呈折线图形，弯矩图的顶点永远位于集中荷载作用点，也就是各结点截面。因此，主梁绝对最大弯矩将发生在某结点截面，发生绝对最大弯矩的移动荷载位置就是该结点截面弯矩最大值对应的最不利荷载位置。简支梁的绝对最大弯矩通常发生在梁的跨中截面附近，因此设计计算中可以用跨中截面的最大弯矩近似代替绝对最大弯矩，一般误差在 5℅ 以内。所以可以用以下方法快速判别绝对最大弯矩发生截面位置：当荷载数目较多时（多于4个），首先判别跨中截面发生最大弯矩时的荷载位置，然后稍稍移动该荷载位置， cr R cr yA M x L a x L F M x F M ---=-=

钢板组合梁桥移动荷载动力响应分析

YANJ IUYUTANSUO ６９８一?工程与建设?一２０１９年第３３卷第５期收稿日期:２０１９Ｇ０４Ｇ２２;修改日期:２０１９Ｇ０６Ｇ１２作者简介:严一瑾(１９９３－),男,安徽太湖人,硕士研究生在读;廖海飞(１９９２－) ,男,安徽肥西人,硕士研究生在读．钢板组合梁桥移动荷载动力响应分析严一瑾,一廖海飞(合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥一２３０００９ )摘一要:本文以老屋村钢板组合梁桥为研究对象,利用大型有限元软件A N S Y S 进行实桥建模分析.考虑到桥梁建成后主要承受车辆动荷载作用,分析了不同车重,不同车速作用下钢板组合梁的内力,主梁挠度,速度,加速度的变化特征.研究表明, 在车速较小时,车速对钢板组合梁的影响较小;当车速大于２２０k m /h ,车速的影响急剧增大;同时车重对钢板组合梁的影响呈现线性规律. 关键词:钢板组合梁;移动荷载;动力响应中图分类号:U ４４１＋．２一一一文献标识码:A一一一文章编号:１６７３Ｇ５７８１(２０１９)０４Ｇ０６９８Ｇ０３一一桥梁修建好之后其上的荷载基本都是动荷载, 英国工程师W i l l i s [１]发现,桥梁在移动荷载作用下会产生振动,其产生的内力及变形相比静荷载作用下要大.通过一系列的研究发现,移动荷载的这种动力作用是不可忽视的,其将会对桥梁的使用寿命,行车安全产生直接的影响,同时若荷载处于最不利的静力作用位置的同时又满足共振条件,由此将会发生更大的动力响应,严重的可能导致桥梁的破坏.本文从不同行车速度及移动车辆质量对钢板组合梁的影响进行研究分析. １一工程背景老屋村大桥为钢板双工字钢板组合梁桥,全长４４８m , 桥跨布置为(４?４０＋４?４０＋３?４０)m ,桥梁半幅为１２．５m 宽,全宽２５．５m .钢主梁标准间距６．７m ,钢主梁高度为２．１m ,混凝土桥面板和钢主梁采用集束式焊钉连接;主梁间采用拴接横梁加强横向联系,跨内小横梁间距为８．０m ,支点位置加密至４．０m . 本文取４?４０m 标准跨建立A N S Y S 有限元模型,全桥共划分为１３９３２６个单元,１８０８６０个节点,混凝土主梁采用实体单元S o l i d ４５模拟,钢梁单元采用S h e l l ６３单元模拟(图１).图１一钢板组合梁简化模型３D 图２一移动荷载动力响应分析２．１一行车速度影响分析将车辆荷载简化成匀速常力,车辆质量取为２０t ,计算了速度由８０k m /h 到３６０k m /h 作用下钢板组合梁桥的动态响应,通过对比不同车速作用下工字钢主梁及混凝土主梁关键位置的挠度二速度及加速度的变化,研究车速对钢板组合梁移动荷载响应的影响(图２). ８９６

继续教育-桥梁荷载试验和承载能力评定(一)(二)(三)

第1题某简支空心板梁桥，计算跨径20m，横向由15片空心板梁组成，桥面全宽15.6m，车行道宽度14m。为了能达到规范要求的静载试验荷载效率值，拟采用3辆加载车对桥梁进行静载试验，关于加载车辆重量的选择，下面哪种说法最为合理：（） A.全断面计算的荷载效率达到规范允许值 B.边梁的荷载效率达到规范允许值 C.中梁的荷载效率达到规范允许值 D.以上皆正确答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第2题空心板梁桥单梁受力状态下，梁的汽车荷载横向分布系数为（）。 A.0.25 B.0.5 C.0.75 D.1.0 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第3题汽车荷载作用下简支空心板梁桥支点剪力横向分布系数的计算应采用（）。 A.刚接板梁法 B.铰接板梁法 C.杠杆法 D.刚性横梁法答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第4题

铰缝完好的简支空心板梁桥荷载横向分布曲线一般介于按（）计算曲线之间。 A.刚接梁法和铰接板梁法 B.刚性横梁法和铰接板梁法 C.杠杆法和铰接板梁法 D.刚性横梁法和刚接梁法答案:A 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：0.0 批注：第5题案例四中，如果想对车致振动进行抑制，（理论上）可采取（）的措施。 A.提高桥梁基本频率 B.设计可调质量阻尼器 C.增加加劲梁刚度 D.限制重型车辆过桥答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第6题案例四中，大桥被车辆带着振动（随车辆振动而振动）的主要原因是（）。 A.桥梁动态响应过大 B.桥梁基频太低 C.桥梁动力刚度不够 D.桥梁结构加速度偏大答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第7题案例四中，桥梁的车桥耦合振动模拟计算表明，吊拉组合索桥的（）存在问题。

分析4-桥梁分析

1. 一般桥梁分析 2. 预应力钢筋混凝土箱型桥梁分析 3. 顶推法桥梁分析 4. 悬臂法桥梁分析 5. 移动支架法桥梁分析 6. 斜拉桥分析 7. 悬索桥分析 1. 一般桥梁分析钢筋混凝土刚构桥建模助手钢筋混凝土刚构桥建模助手是对一般刚构桥、地下刚构桥、∏型刚构桥、地下暗渠等结构在短时间内自动建立三维或二维模型并使用设计功能进行分析与设计的功能。钢筋混凝土刚架桥的二维、三维分析

∏型钢筋混凝土刚构桥钢筋混凝土箱型暗渠只要输入暗渠的尺寸和荷载的大小就可自动建模、生成荷载组合并进行分析

钢筋混凝土板型桥建模助手钢筋混凝土板型桥建模助手可自动对钢筋混凝土板型桥进行建模、施加荷载并生成荷载组合设计功能利用一般桥梁建模助手，可在进行结构分析后对多种形式的梁、柱自动进行截面设计

2. 预应力钢筋混凝土箱型桥梁分析预应力钢筋混凝土箱型梁和变截面梁为了便于建模和分析，MIDAS/Civil提供了在实际设计中经常使用的预应力钢筋混凝土箱型桥梁截面。

将倾斜边上的变化点激活后，输入所需的数值即可得到规整的PSC箱型截面输入始点和终点位置的截面后程序会自动生成中间区段变化的截面

象FCM桥梁那样截面大小有变化的结构，只要给出两端的截面形状和曲率半径，程序会自动计算出各位置的截面特性。纵向和横向都可以输入变截面。生成所有截面后，如果修改某个截面的数据，其他截面也会自动做相应的修改。按照道桥设计标准中的规定，自动计算有效翼缘宽度。预应力钢束的布置预应力钢束可以在三维空间上布置成任意形状，程序会根据三维曲率来计算应力损失。分析时考虑预应力钢束的张拉方法(先张/后张)以及布置形状（内/外）的影响可以自由地布置预应力钢束在任意位置输入基准点、反弯点、偏心距后程序自动在三维空间上布置预应力钢束

城市桥梁承载能力检测-精品文档

城市桥梁承载能力检测 : the urban bridge detection is used to maintain their security and a prerequisite for the design life. For new structure, take cover engineering more Bridges bearing capacity tests, when is the completion inspection and acceptance of bridge engineering quality evaluation within the most direct and effective method and means. Bridge bearing capacity tests of active city, can be used for city bridge condition and bearing capacity evaluation provides the data parameters, understand master urban bridge find the actual urban bridge structure bearing situation, structure safety reserves, avoid in daily use have disastrous consequences. In this paper, the urban bridge bearing capacity test of meaning, purpose and method of system, aim at for the urban bridge management advocates provide theory reference and guidance. 城市桥梁检测是维护其使用安全和设计寿命的先决条件，通过对城市桥梁技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势的检查和测定，搞清其出现缺陷和损伤的原因和机理；分析和评价既存缺陷和损伤对城市桥梁质量和使用承载能力的影响，为城市桥梁的维护与加固提供可靠的技术数据和依据。

midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用以Civil V2012为例

目录1桥梁承载能力检算评定 (2) 1.1检算总述 (2) 1.2作用及抗力效应计算 (2) 2桥梁荷载试验 (7) 2.1静载试验 (7) 2.1.1确定试验荷载 (7) 2.1.2试验荷载理论计算 (9) 2.1.3试验及数据分析 (10) 2.1.4试验结果评定 (13) 2.2动载试验 (13) 2.2.1自振特性试验 (13) 2.2.2行车动力响应试验 (15) 2.2.2.1移动荷载时程分析 (15) 2.2.2.2动力荷载效率 (24) 2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (24) 参考文献 (25) 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评定，判断荷载作用检算结果是否满足要求。另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时，尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。 1桥梁承载能力检算评定 1.1检算总述

进行桥梁承载能力检测评定时需要进行（1）桥梁缺损状况检查评定（2）桥梁材质与状态参数检测评定（3）桥梁承载能力检算评定。通过（1）、（2）及实际运营荷载状况调查，确定分项检算系数，根据得到的分项检算系数，对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正，然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比，判断检算结果是否满足要求。一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。 1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值，可以通过midas Civil进行计算分析得到。对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁，为得到结构抗力效应值，可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用（整体升降温+梯度升降温）、移动荷载、支座沉降（根据实测得到的变位定义）等荷载作用；定义施工阶段分析，可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。计算分析完毕后，先进行荷载组合：结果>荷载组合，选择“混凝土设计”表单，可自动生成功能生成荷载组合，组合类型按照检测评D60-04以结合通用设计规范．定规程选择承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计，分别进行结构抗弯、剪、扭验算及抗裂验算。扭验算及抗裂验算剪、PSC进行设计验算时，输出参数中可以只选择抗弯、设计时，选择承载能内容；如果不考虑扭矩验算，相应选项可不勾选。进行RC 力极限状态验算，进行抗弯、剪、扭验算及裂缝宽度验算。对于混凝土桥梁，可以结合规范检测评定规程（JTG/T J21-2011）6.4节的规定确定检测位置及内容：跨中正弯矩、支点附近剪力、1/4截面附近弯剪组合连续梁墩顶负弯矩等，选中这些位置处的单元，作为设计位置。当然也可以将全桥主梁单元均作为设计位置。设计验算完毕后，可以在结果当中表格里面通过表格查找到桥梁作用效应值及抗力值。（1）对于抗弯、抗剪、抗扭验算，以承载能力极限状态抗弯设计验算为例，γ为桥梁抗弯承载能力。Mn即为考虑结构重要性系数的作用效应值，Mu