桥梁结构静荷载实验的物理与虚拟仿真研究_林云
溧水大桥结构静动载试验研究
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图 ７ Ｌ ４截面 实 测 应 变 与 理 论 计 算 值 比较 图 ／
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加 载试验 每一 加 载载位 的 持荷 时间 为 ２ ｎ ０ｍｉ。在 预
Ａ 面 最 大相 对 残 余 应 变０ ０ 满 足 《 路 桥 截 ． ９， 公
第 ５期
张琦练 ， ： 等 溧水大桥结构静动载试验研究
１５ ５
表 ２ Ａ截面测点应 变理论值、 实测 值 及 校验 系 数
测 点
图 ２ 测试截面应 变测点布置（ 单位 ： ｍ） ｃ
３０ｋ 一 第 Ⅲ 级 （ ５ Ｎ） ２×３０ ｋ 一 第 Ⅳ 级 （ ５ Ｎ） ２×
３ ０ｋ ）－ 。 ５ Ｎ － ０ － ￣
③ 完 成 一个序 号 的加 载工 况后 ， 使结 构得 到 在
充 分 的零荷恢 复后 ， 可进 入下一 序号 的加 载工 况 。 方
３＿ ． ５１
，
理 论计 算
本桥计 算 采用桥 梁专 用软 件 ＭＩ Ａ ６ ７ Ｄ Ｓ ． １进行 ，
桥梁伸缩装置的静力仿真分析
桥梁伸缩装置的静力仿真分析杨素霞【摘要】对桥梁伸缩装置进行了静载分析,并通过有限元分析软件ANSYS对伸缩装置中的中梁及支撑横梁做了仿真研究,仿真结果与理论结果的误差分析充分说明了ANSYS软件对伸缩装置中结构分析的可靠性和有效性,为桥梁伸缩装置的优化设计提供了重要的技术手段.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】5页(P70-73,82)【关键词】伸缩装置;ANSYS软件;仿真分析【作者】杨素霞【作者单位】山西省交通科学研究院,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U443.31工程实际中，为了保证桥梁结构在车辆荷载、气温变化等情况下能够按照静力图式自由地变形，同时保持上部构造间的平顺联结，需在桥面上设置横向的伸缩装置。
桥梁伸缩装置是使车辆平稳通过桥梁并满足结构变形需求的需要，它不仅能将车辆荷载等传递给梁体，还能适应横、纵向变形及各转角变化[1]。
按伸缩体结构的不同，现代桥梁伸缩装置主要分为五类：模数式伸缩装置、异型钢单缝伸缩装置、梳齿板式伸缩装置、聚合物混凝土伸缩装置和弹塑体伸缩装置[2]。
伸缩装置的合理设计及伸缩量的准确计算，会直接影响伸缩装置本身的寿命和行车安全。
但是现行公路桥涵设计规范和产品行业标准对伸缩装置的具体设计规定甚少，多数的研究也都局限于影响伸缩量的因素分析和概论上，关于伸缩装置具体分析计算的研究文献较少。
随着桥梁建设事业的迅速发展，各种大跨径桥梁不断涌现，对桥梁伸缩装置的要求也在不断提高，因此从多方面研究伸缩装置对于性能要求和经济要求都变得至关重要。
本文以常见的模数式伸缩装置（图1和图2）为例，借助有限元分析软件ANSYS，对中梁及横梁建立有限元模型，进行了车载作用下的静力分析，并将结果与理论分析进行比较，肯定了仿真分析的准确性，便于设计人员在实际使用过程中参考。
如图2所示，模数式伸缩缝结构主要由锚固在两侧的两根边梁钢，设在这两根边梁之间的若干根中梁钢及其下的支撑横梁组成。
桥梁荷载试验报告内容
桥梁荷载试验报告内容一、桥梁荷载试验报告（一）试验目的桥梁就像一个巨人，每天都要承受各种压力，荷载试验就是为了看看这个巨人到底有多强壮。
我们要知道桥梁在正常使用情况下能承受多大的重量，就像看看一个人的极限是能背多少东西一样。
这可以帮助我们判断桥梁是不是安全，结构是不是合理，为以后的维护或者改进提供依据呢。
（二）试验准备1. 首先得有试验仪器呀，像各种传感器，就像是桥梁的小医生的听诊器一样。
要确保这些仪器能准确测量压力、变形等数据，而且得提前校准好，不然就像用不准的秤去称东西，那可不行。
2. 还要对桥梁进行详细的检查，看看有没有明显的裂缝或者损坏的地方，把这些都记录下来。
这就好比给巨人做个初步体检，看看有没有表面上的伤口。
（三）试验内容1. 静载试验把不同重量的东西放在桥梁的不同位置，就像在巨人的肩膀、背上等不同地方放重物。
然后测量桥梁的变形情况，看它是怎么被压弯的，下沉了多少。
这个变形数据可重要啦，它能告诉我们桥梁的刚度够不够。
同时也要测量桥梁内部的应力情况，应力就像是桥梁内部的小情绪，压力太大就会有不好的情绪，也就是应力过大，可能会导致结构破坏。
2. 动载试验让一些车辆或者其他有动力的东西在桥梁上行驶，模拟实际交通情况。
这时候要测量桥梁的振动情况，就像看巨人在走路的时候身体是怎么晃动的。
分析桥梁的动力特性，比如它的固有频率是多少。
如果桥梁的固有频率和车辆等的振动频率接近，那就可能会产生共振，这可是很危险的，就像两个人一起走路步伐一致的时候会越走越合拍，桥梁共振就可能会导致结构损坏。
（四）试验结果分析1. 对静载试验结果的分析如果桥梁的变形在规定的范围内，那就说明它的刚度是合格的。
比如说规定桥梁在一定重量下最多下沉多少厘米，如果实际测量的下沉量小于这个值，那就是好的。
应力情况也要看，如果应力没有超过材料能承受的极限，那就说明桥梁结构在承受静载的时候是安全的。
2. 对动载试验结果的分析振动的幅度不能太大，如果振动幅度过大，就可能会让桥上的车辆行驶不平稳，也会影响桥梁的使用寿命。
桥梁静动载试验检测方案讲解精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版预制梁板静载及成桥静、动载试验检测方案预制梁板静载试验方案一、试验目的和内容预制梁板静载试验是对结构工作状态进行直接测试的一种鉴定手段。
结构在试验荷载作用下，通过测试控制截面的静应变、静挠度，并与理论计算结果对比，从而判断结构的工作状态和受力性能。
试验的目的主要是通过对预制梁板在设计使用荷载下的受力性能进行测试，了解单梁的实际受力性能，从而积累科学技术资料，为设计提供试验资料。
二、试验技术标准和依据1、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（经1982年10月在柏林举行的专题第五次专家会议通过），交通部公路科学研究所、交通部公路局技术处、交通部公路规划设计院，1982年10月，北京（以下简称《试验方法》）；2、《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004；3、《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004；4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004；5、《公路桥梁承载能力检测评定规程（征求意见稿）》交通部公路科学研究所；6、《公路工程技术标准》 JTG B01-2004；7、《桥梁工程检测手册》人民交通出版社;8、《城市桥梁设计荷载标准》CJJ77-98;9、相关的图纸及文件。
三、测试项目和测点布置1、测试跨中砼应变：测试跨中应变能较好地反映设计和施工质量情况，预应力梁以砼应变为主，在梁跨中和一侧四分点梁底、顶板各布置二个应变测点，跨中腹板沿梁高布置三个应变测点，共布置14个应变测点。
2、测试跨中挠度：满足正常使用对结构的刚度要求，体现在跨中挠度应小于设计计算值或规范规定的允许值,梁跨中、四分点各布置二个挠度测点。
3、测试支座变形（沉陷）：测定支座沉陷量是消除其对跨中挠度的影响,两端支座处分别布置二个测点检测支座变形（沉陷）。
4、测定残余值：试验荷载卸载后，测定梁挠度值、应变值与卸载后相对应的残余值比值，利于梁结构试验结果评定。
5、裂缝观测:试验前和试验过程中，对梁结构是否出现裂缝进行观测，拟了解梁施工质量和利于试验数据分析。
梁桥维修与加固中应用虚拟仿真技术有何作用
梁桥维修与加固中应用虚拟仿真技术有何作用在现代交通体系中，梁桥作为重要的基础设施，承载着巨大的交通流量和运输任务。
然而，随着时间的推移和使用频率的增加，梁桥不可避免地会出现各种病害和损伤，需要进行及时的维修与加固。
近年来，虚拟仿真技术在梁桥维修与加固领域中的应用逐渐受到关注，并展现出了显著的作用。
虚拟仿真技术是一种基于计算机技术的模拟手段，它能够创建一个逼真的虚拟环境，对实际的物理系统进行模拟和分析。
在梁桥维修与加固中，这一技术可以在多个方面发挥重要作用。
首先，虚拟仿真技术有助于准确评估梁桥的病害状况。
通过对梁桥进行数字化建模，将其结构、材料特性等信息输入到仿真系统中，可以模拟在不同荷载条件下桥梁的受力情况。
这样一来，就能更清晰地发现潜在的病害区域，如裂缝的产生位置和扩展趋势、钢筋的锈蚀程度等。
与传统的检测方法相比，虚拟仿真技术能够提供更全面、更精确的病害评估结果，为后续的维修与加固方案制定提供有力的依据。
其次，在维修与加固方案的设计阶段，虚拟仿真技术能够发挥巨大的优势。
设计人员可以在虚拟环境中对不同的维修与加固方案进行模拟和比较。
例如，尝试不同的加固材料、加固方式以及施工顺序，观察它们对桥梁结构性能的影响。
通过这种方式，可以提前预测方案的效果，筛选出最优的方案，从而避免在实际施工中出现不必要的失误和浪费。
再者，虚拟仿真技术能够有效提高施工过程的安全性。
在实际的梁桥维修与加固施工中，往往存在着高空作业、大型机械设备操作等危险因素。
通过虚拟仿真，可以对施工过程进行模拟，提前识别可能存在的安全隐患，并制定相应的防范措施。
施工人员也可以通过参与虚拟施工演练，熟悉施工流程和操作规范，提高安全意识和应对突发情况的能力。
此外，虚拟仿真技术还能够帮助控制维修与加固的成本。
在方案设计阶段，通过对不同方案的成本进行模拟和比较，可以选择成本效益最优的方案。
在施工过程中，通过精确的模拟和优化施工流程，可以减少材料的浪费、提高施工效率，从而降低总体成本。
梁式构件受力全过程虚拟仿真实验报告
梁式构件受力全过程虚拟仿真实验报告1. 引言梁式构件是很多工程中常见的结构形式，其受力全过程的研究对于工程设计和结构优化具有重要意义。
本次实验旨在通过虚拟仿真的方式进行梁式构件受力全过程的研究与探索，从而深入理解梁式构件在不同条件下的受力情况。
2. 实验目的1.通过虚拟仿真实验，了解梁式构件受力全过程的基本原理及相关概念；2.掌握使用虚拟仿真软件进行梁式构件受力分析的基本方法；3.分析不同条件下梁式构件的受力变化，并提出相关的结论；4.提出对梁式构件受力优化的思考和建议。
3. 实验设备与原理3.1 设备介绍本次实验使用的虚拟仿真软件是XXXX软件，该软件具有强大的受力分析功能，可以模拟各种复杂的结构受力情况。
实验中使用的构件是一个具有特定尺寸和材料属性的梁式构件。
3.2 原理介绍梁式构件在受力过程中，会因外力的作用而发生弯曲、剪切、轴向力等变形和受力。
通过解析方法可以求解得到梁式构件在不同截面上的受力情况，但在复杂的工程结构中，往往需要借助计算机进行虚拟仿真来辅助分析。
虚拟仿真实验是一种基于计算机模型和数值计算的方法，通过对梁式构件进行离散化处理、建立有限元模型，并应用有限元法对其进行数值分析，从而得到梁式构件在各个节点上的受力情况。
虚拟仿真实验可以模拟梁式构件在不同条件下的受力情况，并可根据需求进行参数调整和优化。
4. 实验步骤4.1 建立模型1.使用XXXX软件，根据实际需要输入梁式构件的尺寸和材料属性；2.绘制梁式构件的截面，并定义其截面特性；3.对梁式构件进行离散化处理，建立有限元模型。
4.2 定义边界条件1.对梁式构件的支座进行约束，以模拟实际工程中的支撑情况；2.定义外力的作用点和大小，可模拟梁式构件所受的各种荷载情况。
4.3 进行仿真计算1.调用XXXX软件的计算功能，对梁式构件进行受力分析；2.根据需要，可以进行多次仿真计算，比较不同条件下的受力情况。
4.4 分析结果1.根据仿真计算得到的结果，分别绘制梁式构件在不同截面上的受力图；2.分析各个节点的受力情况，比较不同条件下的受力差异；3.结合实际工程需求，提出对梁式构件受力优化的思考和建议。
结构静荷载实验报告
结构静荷载实验报告1. 引言结构静荷载实验是结构力学课程的重要实践环节，通过对结构体在静力荷载下的变形和应力分布进行测量，可以验证结构力学理论的正确性，提高学生对结构设计的理解和能力。
本实验旨在通过对一简支梁在不同荷载条件下的变形和应力分布的测量，验证梁的受力性能，并对实验结果进行分析和讨论。
2. 实验装置和原理2.1 实验装置本实验采用的实验装置包括简支梁、载荷装置、测量仪器等。
简支梁：长度为L的梁体，采用圆形横截面，材质为钢，具有均匀截面。
载荷装置：采用静力载荷装置，通过改变载荷的大小和位置，对梁进行不同荷载条件下的加载。
测量仪器：使用应变片、测力计和测长度的仪器等，对梁的变形和应力进行测量。
2.2 实验原理简支梁在静力荷载作用下的变形和应力分布满足结构力学的基本方程。
在本实验中，我们假设简支梁的材料服从胡克定律，且仅受轴力和弯矩作用，不考虑剪力效应。
对于简支梁，其受力方程可以表示为：\frac{d^2}{dx^2}(EI \frac{d^2w}{dx^2}) = q(x)其中，w(x)为梁的挠度，E为弹性模量，I为惯性矩，q(x)为分布荷载。
根据边界条件和外力条件，可以求解出梁的挠度和弯矩等参数。
本实验通过测量梁的挠度、应变和荷载等参数，验证梁受力性能。
3. 实验步骤3.1 梁的准备将测试梁安装在实验台上，调整梁的位置和水平度，确保梁的间距和支座位置正确。
3.2 载荷的加载通过载荷装置加载不同大小和位置的荷载，记录下载荷的数值和位置。
3.3 挠度的测量在梁的不同位置使用测长度的仪器，测量梁的挠度。
保持载荷恒定，分别测量梁的中点挠度和两端挠度。
3.4 应变的测量在梁的不同位置使用应变片，测量梁的应变分布。
保持载荷恒定，分别测量梁的中点位置和两端位置的应变。
3.5 弯矩和剪力的计算根据实测挠度和应变数据，计算梁的弯矩和剪力分布。
可利用实测数据进行插值和积分计算。
4. 实验结果和分析4.1 挠度和应变的测量结果根据实测数据得到梁的中点挠度和两端挠度的数值，并绘制出测量曲线。
人行悬索桥静载试验数值仿真分析
人行悬索桥静载试验数值仿真分析2.同纳检测认证集团有限公司，上海 200333摘要：本文以某人行悬索桥为例，通过建立桥梁成桥初始平衡状态的有限元模型，对其进行典型工况下的静载试验理论分析。
通过将静载试验结果与理论计算结果进行对比分析、相关性分析，根据荷载试验基本原理对结构实际工作状态做出判定。
结果表明该桥上部结构能够满足设计荷载要求，其强度、刚度具有一定的安全储备，但结构局部连接性能仍有一定的瑕疵。
关键词：人行悬索桥；有限元分析；静载试验；挠度近年，随着国内旅游行业的兴起，人行悬索桥以结构新颖、外形美观以及跨度合理等原因，成为国内景区建设中常用桥型，例如“玻璃桥”“步步惊心桥”等。
该类型桥梁区别于梁桥、拱桥等其它桥梁，表现出显著的几何非线性特征，且在悬索桥结构计算中必须考虑其非线性[1]。
针对一般几何线性桥梁的建模分析，有限元分析已有诸多实际工程应用，其结果往往比较接近真实受力情况。
本文以浙江省某景区某人行悬索桥为例，对该桥建立有限元模型并结合其静载试验内容和结果做出分析。
1 有限元模型建立1.1 桥梁概况该桥为双塔三跨钢结构柔性体系人行悬索桥，主跨为119.5m，主跨主缆垂跨比为1/11.8。
主缆采用双索面布置，每根主缆由5股6×19W+IWRΦ40mm钢芯钢丝绳捆扎而成。
全桥共有104根吊杆，纵向间距均为3m，吊杆选用Φ25mm圆钢，下端通过M24高强双螺母锚固于横梁下端，吊杆上端锚固于索夹处。
主跨主梁采用钢结构，由横梁和纵梁组成。
纵梁上铺设5mm厚冲孔网钢板，桥面板采用5cm厚的防腐木板，边跨主梁亦采用钢结构，结构与中跨相同。
桥梁全宽2.7m，桥面净宽2m。
该桥仅限人行，人群荷载为3.5kN/m2。
主缆安全系数为2.5，锚碇安全系数为2.0。
1.2 模型构建对于该桥的成桥阶段静力分析，主要是依靠Midas Civil有限元模型来完成，建立的有限元模型如图1所示。
全桥共划分为949个单元、588个节点。
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表 4 I、II 工况分级加载效率
项目
I 截面(工况 I) 一级 二级 三级
加载效率 0.56 0.79 0.96
II 截面(工况 II) 一级 二级 三级 0.68 0.82 1.02
4 物理仿真与虚拟仿真实验结果比较
林云, 等: 桥梁结构静荷载实验的物理与虚拟仿真研究
103
原来的 1/625, 集中荷载缩小到原来的 1/25, 则分 别得到均布设计荷载为公路-I 级荷载的 0.015%, 集中设计荷载为公路-I 级荷载的 0.372%.
(2) 横断面布置: 40 cm 宽车道. 1.2 荷载实验的目的
(1)检验桥梁结构受力性能是否达到设计及规 范要求; (2)通过荷载实验建立桥梁初始技术档案. 1.3 实验内容
表 2 静载实验工况及测试内容
工况及描述
测试内容
应变
变形
I: 1 号梁支座最大剪力 截面剪应力 跨中截面挠度
II: 1 号梁最大正弯矩 跨中截面正应力 跨中截面挠度
2.3 观测方法与所用仪器 (1)应变测试: 应变采用应变片进行测量, 测
量精度为 1 με. (2)变形测试: 对于跨中截面的下挠 及支座沉降, 均采用机电百分表进行测量, 测量精 度为 0.01 mm. 2.4 测点布置
图 3 实验重车轴距布置示意图(单位: cm)
0.95≤η = Sstate ≤1.05 , (1 + μ) ⋅ s
式中: η 为静力实验荷载效率, 一般情况下尽量接 近 1.0; Sstate 为实验荷载作用下, 某加载实验项目 对应的控制截面内力或变位的最大计算效应值; s
图 4 桥梁静载实验测试截面(单位: cm)
第一作者: 林云（1966－）, 男, 福建莆田人, 实验师, 主要研究方向: 结构工程. E-mail: lin 浙江余姚人, 博士/副教授, 主要研究方向: 桥梁工程. E-mail: dingyong@
第1期
(c) I 工况二级加载
(d) II 工况二级加载
得出以下结论: (1) 物理仿真实验前对桥跨进行了桥梁外观
检查, 支座、梁板等结构正常; 实验中支座处剪力
和跨中正弯矩工况的加载效率为η = 0.96~1.05, 满
足规范规定的加载要求; 实验数据表明有机玻璃
(e) I 工况三级加载
(f) II 工况三级加载
表 5 是工况 I 荷载作用下的实测结果与理论结 果对比, 表 6 和表 7 为工况 II (II 截面 1 号梁跨中 正弯矩实验工况)荷载作用下的实测与理论结果对 比. 根据结构实测结果, 可得到如下几点结论: (1) 跨中梁底挠度和应变效验系数都小于 1.0, 即板梁
第1期
林云, 等: 桥梁结构静荷载实验的物理与虚拟仿真研究
(b) II-II 截面弯矩影响线
图 8 控制截面的内力影响线
在影响线计算基础上进行设计控制内力的计 算, 活载采用按实际模型极限抗拉强度对应的设 计荷载. 在控制内力(位移)计算时按规范规定计入 汽车的冲击系数, 模拟桥梁考虑冲击系数 μ = 0.45 . 将上述各控制截面的控制内力、控制位移计算的结 果数据见表 3.
点剪力; (2) II 截面 1 号梁正弯矩. 截面位置与实验
工况如图 4 所示, 各工况测试内容见表 2.
静载实验主要通过测量桥梁结构在静力实验 荷载作用下的变形和应力, 确定结构的实际工作 状态与设计期望值是否相符, 以及结构强度、刚度 是否满足规范要求. 2.1 静力实验荷载确定原则
静力实验荷载采用三轴载重汽车充当, 实验 车的轴距尺寸如图 3 所示, 车辆各参数见表 1, 其 中两车轮距都为 8.8 cm. 就加载实验项目而言, 所 需加载车辆的数量将根据设计标准活荷载产生该 加载实验项目对应的控制截面应力或变位的最不 利效应值, 并参照有关规范规定, 按下式所确定的 原则进行等效换算:
104
宁波大学学报（理工版）
2015
测量支座处的沉降, 而挠度测试采用百分表.
(a) 应变位移断面图
(a) 俯视
(b) 仰视
图 7 模拟桥梁计算模型
(b) 应变位移俯视图
(c) 应变花位置示意图(9,10,11 号测点数据相对较小而未采用)
图 5 应变位移测点布置图(单位: cm)
图 6 控制截面挠度测点布置示意(单位: cm)
收稿日期: 2014−06−30.
宁波大学学报（理工版）网址: /
基金项目: 浙江省自然科学基金（Y1110548）; 上海市工程结构新技术重点实验室开放课题（2013-KF06）; 宁波大学教研项目（201032）;
宁波大学科研项目（XYL13011）.
第28卷第1期, 2015年1月 Vol.28 No.1, Jan. 2015
宁 波 大 学 学 报（ 理 工 版 ） JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE )
首届中国高校优秀科技期刊奖 浙江省优秀科技期刊一等奖
桥梁结构静荷载实验的物理与虚拟仿真研究
林 云, 章 伟, 丁 勇*
根据该桥实验的主要目的, 进行模型桥静载 实验(图 2), 检验结构承载能力和刚度性能.
图 2 实验现场
2 桥梁静载物理仿真实验
为设计标准活载不计冲击荷载作用时, 产生的该 加载实验项目对应的控制截面内力或变位的最不 利计算效应值; 1+ μ 为设计计算取用的冲击系数. 通过理论计算, 桥梁模型一阶自振频率为 15.6 Hz, 由于一阶自振频率>14 Hz, 根据设计荷载规范, 取 冲击系数 μ = 0.45 .
计理论. 笔者采用精细化的车辆模型对 T 梁桥有机玻
璃结构模型进行了物理仿真加载, 并运用 MIDAS 有限元软件对桥梁模型静载实验进行虚拟仿真分 析.
1 物理仿真模型设计
按 1׃25 的几何缩尺进行设计制作了桥梁有机 玻璃模型, 同时购置了 1׃25 的精细化载重车辆模型, 实验用桥为等宽度有机玻璃简支 T 型梁桥, 桥全长 80 cm, 跨径为 76 cm. 桥宽 40 cm, 梁高度为 5.5 cm. 桥梁模型构造如图 1 所示.
(a) 立面图
(b) 立体图 (c) T 型梁断面图
图 1 模型桥的构造(单位: cm)
1.1 模型桥梁设计技术标准 (1) 设计荷载: 考虑到有机玻璃强度较低, 为
保证有机玻璃处于弹性变形状态, 取设计荷载为 公路-I 级荷载的 9.3%; 再计入 1׃25 的模型缩尺比 例, 由力学理论及相似理论可得均布荷载缩小到
图 9 工况 I、II 加载示意图(单位: cm)
理论挠度大于实测挠度; (2)板梁的挠度和应变残
余变形都小于 20%, 卸载后能恢复原状; (3)支点剪
应力检验系数小于 1.0, 即板梁的理论应变大于实
测应变值; (4)支点相对残余剪应力小于 20%, 即板
梁卸载后能立即恢复原状, 塑性变形小. 板梁抗剪
(1) 应变测量. 各控制截面的主要应变测点布 置如图 5 所示, 底板粘贴混凝土电阻应变片, 支点 位置腹板粘贴混凝土应变花. 电阻应变片的应变 读数采用电阻应变仪, 混凝土应变片规格为 BX 120-2AA 胶基片, 电阻值为 120 Ω, 实验时配静态 应变测量系统.
(2) 挠度测量. 挠度测点所在断面如图 6 所示, 测点布置在 D1、D2、D3 断面上, 其中, D1 和 D3
（宁波大学 建筑工程与环境学院, 浙江 宁波 315211）
摘要: 桥梁仿真实验是研究桥梁结构性能的重要手段, 其中的对静载实验仿真是评价桥梁质量
和评估实际承载力的有效方法. 采用 1׃25 的精细化车辆模型与有机玻璃桥梁缩尺模型对实际桥
梁的静载实验进行了物理与虚拟仿真, 其中, 虚拟仿真采用 MIDAS 有限元软件分析, 而物理仿
3 桥梁虚拟仿真实验 3.1 各控制截面的内力影响线
通过 MIDAS 有限元分析软件计算, 得到各控 制截面的内力、位移影响线. 结构计算模型采用梁 格法模型(图 7), 车道荷载冲击系数依据有限元理 论算得的一阶自振频率(64 Hz)来确定, 控制截面 的内力影响线如图 8 所示.
(a) I-I 截面支点剪力影响线
2.5 加载原则 (1)尽可能用最少的加载车辆达到最大的实验
荷载效率. (2)在满足实验荷载效率以及能够达到 实验目的的前提下, 加载工况应进行简化、合并, 尽量减少布置次数. (3)每个加载工况以某个测试 项目为主, 兼顾其他实验目的. (4)为了解桥梁结构 应变和变位随加载内力增加的变化规律, 并防止 意外损坏, 实验荷载采用分级加载方式, 每个工况 原则上分三级加载, 通过车辆数量及车辆位置来 控制等级. 在每个测试工况加载实验中, 为单次逐 级递加到最大荷载, 然后卸载到零荷载.
105
τ max
=
E 1+ν
B2 + C2 ,
其中, ν = 0.2, E = 2.04 GPa.
(a) I 工况一级加载
(b) II 工况一级加载
5 结论
用精细化的车辆模型对 T 梁桥有机玻璃结构
模型进行物理仿真加载, 并运用 MIDAS 有限元软
件对桥梁模型静载实验进行虚拟仿真分析, 将物
理仿真实验结果与虚拟仿真实验结果进行比较,
满足设计要求, 并有较大的安全储备. (5)板梁结构
最大挠度小于桥跨的 l/600 (1.33 mm).
表 5 中的剪应力由 45o 直角应变花计算最大剪
应力公式得到:
B = ε0 − ε90 , C = 2ε45 − ε0 − ε90 ,
2
2
桥梁模型结构强度与刚度也满足规范要求. (2) 物理仿真实验与实际桥梁实验相比较, 具