基于Visual C++的桥梁荷载试验分析系统设计
桥梁荷载试验计算分析ppt
跨中mc
铰接板梁法 刚接板梁法 G-M法
杠杆法（特殊情况，如双主梁 和双拱肋）
② 支点附近，荷载仅向作用的主梁 上传递，其他主梁基本不参与
m0求法——杠杠法
B、 实用中m分布规律的简化
计算弯矩 计算所有截面的弯矩，采用沿跨内不变的m，m的取值与跨中截面
的mc一致。
注意：对于中梁，m0与mc差值较大，且横梁少于三个时，m采用变化的分布
求得 :
汽车： 挂车： 人群：
B、 修正的偏心压力法（ 修正刚性横梁法）
基本假定
把横隔梁看作刚度无穷大的刚性梁，在 外荷载作用下始终保持直线形状。
考虑主梁抗扭刚度。 基于横隔梁无限刚性的假定，此法也称“刚性
横梁法”。
适用场合
有可靠的横向联结，横梁多；
而且桥梁宽跨比
小于或接近于0.5的情况；
荷载作用在跨中位置
载对称作用下平面弯曲正应力的 倍和剪应力的 倍。
弯矩： 剪力：
M =M g Mp Q = Q g Qp
1.15; 1.05 其中：或者＝
荷载增大系数 N
N为考虑折减后的设计车道数
M
p、Q
为全部活载对称作用于中心线引起的弯矩和剪力。
p
2-1 活载内力计算公式
1、悬臂体系、连续体系截面形式
i
—主梁最不利效应时一个最大影响线峰值.
ym ax
(三）内力组合
根据不同的设计要求进行内力组合
承载能力极限 状态
（基本组合）
结构重力对结构的承载能力不 利时
结构重力对结构的承载能力有 利时
m
Sud 1.2S自重＋1.4S汽＋0.81.4S人 i 1
m
Sud S自重＋1.4S汽＋0.81.4S人 i 1
midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用以CivilV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。
桥梁荷载试验方案
附件一：参考试验方案吉祥路中桥荷载试验方案一、桥梁概述吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。
桥宽28m，横断面布置：6.75m （人行道）+14.5m（机动车道）+6.75m（人行道），横断面布置如图1所示，全桥共21片小箱梁。
设计荷载：城—A级。
图1 桥梁上部横断面布置图（尺寸单位：cm）二、荷载试验（一）试验目的及试验依据1、试验目的1）检验该桥整体结构的质量和结构的可靠性；2）判断桥跨结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态，评价结构的力学特性和工作性能，检验结构的承载能力是否能满足设计标准：3）通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试，了解桥跨结构的动力特性，以及各控制部位在使用荷载下的动力性能；4）进行梁的强度、刚度及承载能力评估。
2、试验依据：1）《公路旧桥承载能力鉴定方法》（以下简称《方法》）；2）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）；3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；4）吉祥路中桥施工图（二）试验内容1、试验部位1）动载试验：试验项目为跑车、刹车和跳车。
2）静载试验：左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。
2、主要试验设备1）变形检测设备精密水准仪（瑞士徕卡）二套，最小读数0.01mm ，精度0.4mm/km 2）应变检测设备JMZX-2001综合测试仪（长沙金码高科）一套，精度为1με 3）动载试验设备INV306动态数据采集处理系统一套（东方振动研究所）（三）结构理论分析原理及试验加载方案1、结构理论分析原理吉祥路中桥，为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。
桥横断面由21片小箱梁组成，4车道。
动载试验求动力增大系数时，将荷载布设在第2车道，求解第3车道拾振器处的静载理论挠度值f st 。
根据实测动挠度幅值1y f ∆，计算动力增大系数：1＋µ＝1＋1y f ∆/f st设计荷载：用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数，利用试验断面的弯矩影响线进行纵向加载，求解设计荷载作用下最不利荷载位置，求得设计活荷载效应（控制荷载模式）。
基于单片机的桥梁荷载力测试实验模型电路设计
基于单片机的桥梁荷载力测试实验模型电路设计【摘要】目前对桥梁荷载力的测试一般分为静态和动态两种测量方式，本设计通过测量桥梁的承载力，来控制桥梁过往车辆的通行。
静态测量，主要是测量在特殊环境下，桥梁承载的最大值。
动态测量，对来往车辆的载重力进行实时的监控，并对车辆和行人发出警报信号。
桥身承载力部分由压力传感器及A/D转换器组成，加上显示单元，此设备具备了安装简单、性能稳定，价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、对桥梁无损害等特点。
本系统以STC89C52单片机为主控芯片，外围附以荷载力采集电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能荷载力监测系统电路板，从而实现即时对桥梁荷载力监测系统的各种控制。
【关键词】STC89C52；压力传感器；A/D转换器；桥梁荷载力1.引言国际上许多国家，在货物公路运输过程中，普遍存在超载现象。
超限的车辆会造成道路损坏严重，也造成交通事故频频发生。
为了实现对桥梁的实时检测，有必要依靠嵌入式技术发展成果应用到桥梁建造上，来彻底杜绝道路严重损坏及交通事故的频繁发生。
设计基于单片机的桥梁荷载力测试实验模型电路，利用安装在桥梁下面的应变传感器测量车辆经过桥面引起的桥梁应变张力，通过积分运算消除车辆振动对计算结果的影响，得到桥梁的荷载值。
理论和试验室结果证明该方法可以较准确的进行高速动态超重车辆的检测。
由于利用该方法的动态称重测量系统不要进行地面开挖，建造成本较低，具有很强的可移动性，能实现24小时不间断检测，具有很好的实用前景。
2.理论推导（1）桥梁荷载测试装置的工作原理当被称物体放置在模拟桥梁上时，其重量便通过桥墩传递到压力传感器，传感器随之产生力-电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系（一般成正比关系）的电信号（电压或电流等）。
此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数（A/D）器进行转换，数字信号再送到微处器的CPU处理，CPU不断扫描键盘和各种功能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。
某人行天桥承载能力实验分析
某人行天桥承载能力实验分析张哲，姜霖（大连理工大学 土木水利学院 辽宁 大连 116023）摘要：某人行天桥闲置多年后欲恢复使用，为弄清该桥的承载能力以及使用性能，基于通用有限元程序软件进行理论计算，同时根据理论计算结果作为控制内力进行现场检测实验。
实验结果表明，该桥使用性能良好，承载能力满足规范要求，可在简单维修后恢复使用。
关键词：承载能力；理论计算；荷载实验此次检测的人行天桥主跨37.8m，边跨分别为27.2m和28.3m，呈“丁”字型布置，设计荷5.32，钢箱梁结构。
由于此桥在闲置了几年后要恢复使用，所以需要重新检验该载标准：KN/m桥梁整体受力性能和承载力是否达到规范的要求，了解结构在荷载作用下的实际工作状态，为科学地评价该桥结构的强度、刚度、动力特性等提供实测资料[1]。
为此，对该桥各主要构件进行了全面的检查与综合的测试评定，通过静动载实验确定了桥梁结构的承载能力与运营条件。
1 静载实验1.1荷载布置静载实验按照控制测点的实际活载产生的控制内力（或变位）为加载依据[2]，实验采用沙袋分别按工况一和工况二加载，沿桥纵向布置加载，具体沙袋布置如图2所示：图2 布载示意图工况一：（1） 加载前测读各测试点的标高和电阻应变计的初始数值；（2） 分别加载至5吨、10吨、15吨、20吨，每次荷载就位5分钟后，测读测点的挠读及应变计的数值；（3） 各测点的测读完毕后，按照规定卸载；（4） 卸载后5分钟，测读各测点的挠读及应变计的数值。
工况二：（1） 加载前测读各测试点的标高和电阻应变计的初始数值；（2） 分别加载至4吨、8吨、12吨，每次荷载就位5分钟后，测读测点的挠读及应变计的数值；（3） 各测点的测读完毕后，按照规定卸载；（5） 卸载后5分钟，测读各测点的挠读及应变计的数值。
1.2测试内容根据实验目的和现场实际情况，静载实验主要测试以下内容：1.静力测量：主跨(1#、2#)和西侧边跨（3#、4#）弯矩最大处弯矩。
桥梁结构荷载试验
测试结果：以往广州方向第一跨跨中拱顶截面加载为例 挠度：在各级荷载作用下，卸载后变形基本恢复，说明主要承重结构处于弹性工作状态。 应变：在各级荷载作用下，两次重复加载结果吻合良好，说明试验结果是可靠的。满载时两次测试的最大压应变基本相同，卸载后只有2με残余应变，说明在中跨加载时拱肋L/4截面处于弹性工作阶段。拱脚截面满载时两次测试的最大压应变基本相同，卸载后应变基本完全恢复，说明在中跨加载时拱脚截面处于弹性工作阶段。 裂缝：试验前及试验过程中，拱肋各观测截面及其附近均未发现明显的裂缝。
土木建筑学院
01.
石角大桥往广州方向第一跨桥面挠度测点布置图
02.
石角大桥往广州方向第一跨拱肋测点布置立面图
03.
4.2.7 静载试验实例
石角大桥往广州方向第一跨拱肋测点布置断面图
03
石角大桥往广州方向第一跨拱肋测点布置平面图
02
土木建筑学院
01
4.2.7 静载试验实例
4.2.7 静载试验实例
01
土木建筑学院
02
石角大桥往广州方向第一跨第一载位车辆布置平面图 、立面图
03
石角大桥往广州方向第一跨第二载位车辆布置平面图 、立面图
4.2.7 静载试验实例
土木建筑学院
01.
石角大桥往广州方向第一跨第三载位车辆布置立面图
02.
石角大桥往广州方向第一跨第三载位车辆布置平面图
03.
4.Байду номын сангаас.7 静载试验实例
测试桥跨与测试截面：
4.2.7 静载试验实例
土木建筑学院
加载方式与荷载效率： 加载位置为拱顶和L/4跨处，采用结构分析软件计算确定，设计荷载为汽车-13。考虑试验加载与设计弯矩等效，同时要符合《试验方法》中对荷载效率在0.80~1.00之间的要求。试验共使用200kN重车4辆。 跨中和拱脚加载过程分为两级，即：0kN200kN 400kN，满载后持荷至变形稳定，5～10分钟变形稳定后读数。 卸载过程分为一级，400kN 0kN，卸载后继续进行量测至变形稳定。 为保证测试数据的可靠性，每一加载工况进行2次。 试验加载过程中，实时观测结构控制截面的位移、应力，如果在未加到预计的最大试验荷载前，应力或位移提前达到或超过设计标准的容许值，即立即停止继续加载。
基于MIDAS的桥梁荷载试验方案设计系统-使用说明书
基于MIDAS的桥梁荷载试验方案设计系统使用说明书1.软件功能本系统基于MIDAS/Civil软件（已测试6.71与2010版本）中桥梁控制截面影响线文件，自动进行荷载试验方案的设计并完成相关绘图工作，主要功能如下：（1）根据MIDAS/Civil（已测试6.71与2010版本）软件中生成的各荷载试验工况影响线文件，以及用户对加载效率的要求，根据试验车辆等输入数据，自动计算各工况满足加载效率时的车辆加载方案。
（2）计算所有车辆加载方案对所有工况的加载效率，防止某加载方案对其他工况加载效率过大，并当某加载方案对多个工况均满足加载效率时，即可实现试验工况的合并，减少现场试验工作量。
（3）对所有工况的车辆加载方案中任何车辆均可进行参数的修改、车辆删除或车辆增加，自动重新计算相应的加载效率。
（4）可在本系统中及Auto CAD（已测试2006及2008版）软件中，生成相关的荷载试验方案设计示意图。
2.使用要求装有Windows Xp/Vista/7等操作系统的计算机；计算机中装有AUTO CAD软件（已测试2006及2008版，用于车辆加载方案示意图的自动生成）；部分杀毒软件有可能误报为木马，请添加信任后运行；3.使用说明以下通过一算例说明程序的使用方法：（1）在Midas中将各荷载试验工况对应截面效应的影响线导出到本软件运行目录的“影响线文件”文件夹内，分别以各工况名称命名，文件类型为txt，Midas中导出前的单位建议使用“kN，cm”（此处单位即为计算及绘图时所使用的单位，由于MIDAS影响线文件保留小数点后6位，kN，m的单位设置有可能产生挠度影响线数值过小而导致精度难以满足），如图1～图2所示。
图1 MIDAS影响线导出图2 MIDAS影响线导出（2）运行本软件，在“设计荷载效应及加载效率范围输入”、“试验车辆信息输入”中分别填入相关数据，如图3～图4所示。
图3 “设计荷载效应及加载效率范围输入”窗口界面图4 “试验车辆信息输入”窗口界面补充说明：“各工况设计荷载效应”根据实桥设计荷载等级等参数由Midas软件计算，单位与导出影响线时使用的单位应一致。
基于荷载试验的装配式桥梁梁
题目：基于荷载试验的装配式桥梁梁格模型研究摘要现阶段中国以前建造的许多桥梁进入管养期，越来越多的桥梁面临着安全隐患，如何加强桥梁的养护与管理，对其运营信息进行实时跟踪审查，对桥梁的安全运营是一个巨大的挑战，由于我国特大跨径桥梁已经建立了桥梁健康监测系统，为其安全运营提供了保障。
而对于为数众多的中小型桥梁，则可以对其建立桥梁基准有限元模型作为反映桥梁技术状况和承载能力的档案。
由于装配式预应力混凝土空心板梁桥在我国中小型桥梁中运用广泛，在对比某城镇干线公路配套桥梁（装配式预应力混凝土空心板梁桥）静动载实验测试数据的基础上，利用Midas Civil 2018建立桥梁有限元模型，对装配式预应力混凝土梁式桥梁格模型的纵梁结点缝刚度，桥面板刚度和护栏形式等因素的影响进行对比分析。
计算得到刚结与铰结模型的跨中扰度及应变数据，与实测数据进行对比，考虑三种类型的桥面板和三种类型的护栏形式，综合比较得出结果制成折线图。
最终得到桥梁基准有限元模型，其跨中扰度及应变已最大成大接近实测值，且可为其他桥梁的有限元模型建立提供参考。
关键词：荷载试验；装配式桥梁；梁格模型；有限元模型；分析AbstractMany Bridges previously built in China are now in custody, more and more Bridges facing safe hidden trouble, how to strengthen the bridge maintenance and management, the real.time operating information review, the safety of the operation of the bridge is a huge challenge, due to the large span Bridges in our country have established a bridge health monitoring system, has provided the safeguard for the safe operation.For a large number of small and medium.sized Bridges, the reference finite element model of the bridge can be established as a file reflecting the technical status and bearing capacity of the bridge.Prefabricated prestressed concrete slabs was a bridge in our country, widely used in the small and medium.sized Bridges, a supporting urban trunk road Bridges in contrast (prefabricated prestressed concrete slabs bridge), on the basis of static and dynamic load test data, using Midas Civil 2018 bridge finite element model is established, the prefabricated prestressed concrete beam bridge girder node joint stiffness of lattice model, bridge panel stiffness and fence form were analyzed. The influence of such factors asThe mid.span disturbance and strain data of the rigid.junction and hinged model were calculated and compared with the measured data. Considering the three types of bridge panels and three types of guardrail forms, the polyline diagram was made based on the comprehensive comparison of the results.Finally, the reference finite element model of the bridge is obtained, and its mid.span winding and strain have reached the maximum value close to the measured value, which can provide a reference for the establishment of other finite element models of the bridge.Key words：load test;Fabricated bridge;Lattice model;Finite element model;Analysis目录1 绪论 (1)1.1 文献综述 (1)1.1.1 桥梁荷载试验概况 (1)1.1.2 装配式桥梁结构分析方法概述 (2)1.1.3 梁格模型研究现状 (3)1.2 研究的目的及意义 (4)1.3 研究方法 (4)2 荷载试验 (4)2.1 荷载试验的任务及内容 (4)2.1.1 荷载试验的任务 (5)2.1.2 荷载试验的内容 (5)2.2 桥梁荷载试验的原则 (5)2.2.1 静载试验原则 (5)2.2.2 动载试验原则 (5)2.3 荷载试验项目 (6)2.3.1 静载试验项目 (6)2.3.2 动载试验项目 (6)2.4 实验数据处理 (6)2.5 注意事项 (7)3 某试验桥梁概况 (8)3.1 静载试验方案 (9)3.1.1 静载试验测试截面 (10)3.1.2 静载试验测点布置 (10)3.2 试验荷载和加载方案 (10)3.3 实验数据 (11)4 有限元梁格模型影响因素分析 (12)4.1 有限元梁格模型 (12)4.2 纵梁接缝刚度影响 (13)4.3 桥面板刚度影响 (14)4.4 护栏刚度的影响 (18)4.5 基准有限元模型 (21)5 结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 文献综述1.1.1 桥梁荷载试验概况随着我国综合国力的增强，经济发展迅猛，交通发展也日新月异，其中桥梁行业更是迅猛发展，国内桥梁建设数量达到历史高峰，但是桥梁数量的增加引发的一些问题也接踵而至，桥梁损伤，达不到预定的承载能力等。
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基于Visual C++的桥梁荷载试验分析系统设计
基于Visual C++的桥梁荷载试验分析系统设计
近年来，随着社会经济的迅速发展，桥梁建设逐渐成为城市现代化建设的重要组成部分。
为了确保桥梁的安全可靠运行，必须进行严格的荷载试验分析。
为了提高试验分析效率和准确性，本文设计了一套基于Visual C++的桥梁荷载试验分析系统。
一、需求分析
桥梁荷载试验分析系统需要具备以下功能：
1. 数据采集功能：通过传感器实时采集桥梁在不同荷载作用
下的应变、位移等数据信息。
2. 数据处理功能：对采集到的数据进行滤波、归一化等处理，提高数据的准确性和可用性。
3. 数据分析功能：根据各种试验要求，对采集到的数据进行
分析、计算，并绘制相应的曲线图表。
4. 数据保存功能：将分析结果保存在数据库中，方便后续查
询和对比分析。
5. 报告生成功能：根据试验数据和分析结果，自动生成完整
的试验报告。
二、系统设计
1. 系统结构设计
本系统采用客户端-服务器结构，客户端为用户操作界面，服
务器负责数据采集、存储和处理。
通过网络通信实现两者之间的数据传输。
2. 功能模块设计
(1) 数据采集模块
通过与传感器连接，实时采集桥梁在不同荷载作用下的数据信息。
通过串口或其他接口与服务器进行数据传输。
(2) 数据处理模块
对采集到的数据进行滤波、归一化等处理，提高数据的准确性和可用性。
通过信号处理算法，降低噪声干扰并保留有效信号。
(3) 数据分析模块
根据桥梁荷载试验的不同要求，进行数据的分析和计算。
包括荷载下的应力、变形等计算，并绘制相应的曲线图表，直观展示试验数据变化。
(4) 数据保存模块
将分析结果保存在数据库中，方便后续查询和对比分析。
通过数据库管理系统实现数据的存储和管理，并提供检索和导出功能。
(5) 报告生成模块
根据试验数据和分析结果，自动生成完整的试验报告。
包括试验概述、试验过程、试验数据分析和结论等内容，提供标准化的报告格式。
三、系统实现
本系统采用Visual C++编程语言进行开发，通过MFC框架设
计用户界面，并结合数据库管理系统实现数据存储和管理。
1. 前端设计
用户界面采用直观、易用的设计，提供用户友好的操作体验。
包括菜单、按钮、文本框等控件，方便用户进行数据输入、操作和查询。
2. 后端设计
后端采用多线程技术实现数据采集、处理、分析和报告生成等功能。
通过网络通信实现前后端之间的数据传输和交互。
四、系统测试
本系统设计完成后，进行了严格的测试工作，包括功能测试、性能测试和稳定性测试等。
通过模拟不同荷载情况下的试验数据进行验证，确保系统的准确性和稳定性。
五、总结与展望
本文设计了一套基于Visual C++的桥梁荷载试验分析系统，
能够高效地进行数据采集、处理、分析和报告生成等工作。
但是系统仍然有一些局限性，如对于异步数据的处理还待完善，界面美观度还可进一步提高。
未来，可以进一步优化系统算法和界面设计，增强系统的稳定性和性能，提高桥梁试验分析的效率和准确性
通过本文设计的基于Visual C++的桥梁荷载试验分析系统，可以高效地进行数据采集、处理、分析和报告生成等工作。
经过严格的测试工作，系统表现出良好的功能、性能和稳定性。
然而，系统仍存在一些局限性，如对于异步数据的处理还待完善，界面美观度还可进一步提高。
未来，可以进一步优化系统算法和界面设计，增强系统的稳定性和性能，提高桥梁试验分析的效率和准确性。