钢筋混凝土桁架拱桥动载试验分析

中承式钢管混凝土拱桥动载实验及桥况分析发布时间：2022-09-23T01:54:16.315Z 来源：《科学与技术》2022年第5月10期作者：杨永超[导读] 本文以一座主跨100米的连续自锚式钢管混凝土拱桥为工程背景，通过对其进行动载实验杨永超中国雄安集团，河北保定 071703摘要:本文以一座主跨100米的连续自锚式钢管混凝土拱桥为工程背景，通过对其进行动载实验，主要是检测桥梁结构的应变增大系数和自振频率，通过脉动试验和行车试验测定桥梁作为一个整体结构在动力荷载作用下的受迫振动特性和结构的自振特性，以评价该桥的动力特性和动力响应，分析结构有无较大缺陷，试验结果证明结构整体受力良好，对今后同类桥梁的荷载试验评定具有参考价值。

关键词:荷载试验；应变增大系数；自振频率；钢管混凝土拱桥一、工程概况及计算模型某钢管混凝土拱桥主桥采用（30+100+30）m三跨连续自锚式钢管混凝土拱桥，两端各布置一孔30mT梁，桥梁全长220m。

横桥向左、右幅分开修建，两幅桥间距为7m，主拱肋采用中承式双肋悬链线无铰拱，计算跨径100m，计算矢高22.5m，矢跨比约为1/4.444，拱轴系数m=1.5，k=0.962。

两片拱肋的中心距离为25.4m。

主拱圈断面采用上下两根钢管和其间的缀板组成的哑铃形组合断面，上下钢管、缀板内均填充C50级补偿收缩混凝土。

边拱拱肋采用上承式双肋悬链线半拱。

桥面板采用C40钢筋混凝土结构，分块预制，吊装后在纵、横梁处现浇板间接缝。

该桥的设计荷载等级为城-A级；根据桥梁的结构特点，基于程序Midas Civil，采用有限单元法进行单元划分，建立有限元模型进行分析计算。

计算模型（图1）图1 结构计算模型二、试验内容主桥动荷载试验内容主要是检测桥梁结构的应变增大系数和自振频率，主要仪器设备有DH5907A无线环境激力实验模态测试分析系统（4-MTCSXT-01~17）；动态电阻应变仪（4-DYBY-02）；智能信号动态采集分析系统（4-ZNCJY-01）。

华伦式钢桁架桥荷试验分析中国广州，510440摘要为了准确掌握新建桥梁结构的承载能力，本文对某华伦式钢桁架桥进行了静载试验。

试验表明该桥在试验荷载作用下的挠度、应变以及对应的残余值均在正常范围内，承载能力满足设计要求。

通过静载试验为该大桥的竣工验收、投入运营提供科学的依据。

关键词华伦式钢桁架桥荷载试验挠度应变为了准确掌握新建桥梁结构的承载能力，本文针对某华伦式钢桁架桥，进行了静载试验。

通过静载试验为该桥的竣工验收、投入运营提供科学的依据。

1工程概况某大桥南北走向，桥头两侧均与被交路平交，该路段范围内路线平面为直线，起点桩号为K0+000，终点桩号为K0+115.857，其中桥梁全长为98.6m，主跨开启跨跨径为53.6m，桥梁全宽24.0m，两侧引桥均为22.5m，双向4车道。

开启孔采用钢桁架桥。

钢材采用Q345C钢。

开启孔采用下承式钢桁架，主桁采用华伦式桁架，横向设置3片主桁，主桁中心距8.5m，桁架设8个节间，节间长度62.5m，桁高7.5m，主桁中间布置2个车道。

车道荷载为：城-A级。

图1 桥梁立面概貌图2结构计算分析及控制截面选取根据设计图纸，采用Midas/Civil软件建立该桥的有限元模型，具体如图2所示。

图2桥梁计算模型根据有限元计算结果，本次荷载试验选取了A-A、B-B两个最大内力加载控制截面以及C-C、D-D两个重点测试截面，具体位置如图3所示。

各控制截面加载效率见表1。

图3加载截面示意图（单位：cm）表1各截面加载效率加载效率3 测点布置与加载程序3.1测点布置1、挠度测点布置挠度测点沿纵向分别布置在桥梁测试跨中间桁架下弦的支点、跨中、L/4及L3/4处。

挠度采用精密电子水准仪进行测量。

2、应变测点布置测试截面应变采用外贴应变计的方式进行测试。

本次应变数据采集以SSC101与弦式应变计配合使用测量。

应变测点按对称布置为原则，上弦杆控制截面（A-A截面）中间桁架与两侧边桁架均布置应变测点，测点布置如图4(a)所示。

第２４卷第２期市政技术Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．２２００６年３月ＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒｃｈ，２００６文章编号：１００９－７７６７（２００６）０２－００９５－０４钢筋混凝土桁架拱桥的病害及维修刘海祥１，刘勇２，柯敏勇１（１．南京水利科学研究院，江苏南京２１００２９；２．宿迁市建设局，江苏宿迁２２３８００）摘要：同其他建筑物一样，桁架拱桥在其修建、使用过程中也必然会出现一些病害，总结分析这些病害，有利于指导今后的设计、施工及维护。

描述了桁架拱桥的各种病害；分析了设计、施工及运行中，桁架拱桥各种病害的成因；总结了桁架拱桥检测与评估方法；列举了常用的维修加固方法。

关键词：桁架拱桥；病害；裂缝；检测；维修加固中图分类号：Ｕ４４５．７１文献标识码：ＢＤｉｓｅａｓｅｓａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＴｒｕｓｓＡｒｃｈｅｄＢｒｉｄｇｅｓＬＩＵＨａｉ－ｘｉａｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇ，ＫＥＭｉｎ－ｙｏｎｇ钢筋混凝土桁架拱桥（以下简称桁架拱桥）是一种具有水平推力的拱型桁架桥。

该种桥不仅具有桁架桥自重轻的特点，而且具有拱桥结构受力合理的特点，适用于软地基，特别适用于农村及其他经济不发达地区。

自２０世纪６０年代后期至今，国内已建成大量桁架拱桥，成为公路及农桥的桥型之一，为经济的发展发挥了巨大作用。

进入新世纪后，各地经济将继续得到快速发展，交通量将进一步增长，桁架拱桥将继续发挥更大的作用。

但是，同其他建筑物一样，桁架拱桥在其修建、使用过程中也必然会出现一些病害。

总结分析这些病害，有利于指导今后的设计、施工及维护。

１桁架拱桥病害如图１所示，桁架拱桥由桥台、桁架拱片、微弯板及横向联系等部分组成［１］，多跨桁架拱桥还有桥墩。

桁架拱片包括上弦杆，下弦杆，腹杆及实腹段。

横向联系有横隔板、横拉杆及剪刀撑。

桁架拱桥的常见病害主要有混凝土开裂；钢筋锈蚀；整体刚度不足，导致变形过大行车不稳。

48m钢筋混凝土拱板组合桥静动力分析的开题报告一、研究背景与意义随着交通运输的发展和城市化进程的加快，桥梁作为人们出行必需的基础设施之一，已经成为城市交通结构的重要组成部分。

因此，桥梁的安全性和寿命都备受关注。

而桥梁的静动力分析是保证桥梁结构安全性和寿命的重要手段之一。

当前，我国桥梁建设规模和数量都已经达到了世界领先水平，但是在桥梁的静动力分析方面，仍然需要进一步加强研究。

特别是钢筋混凝土拱板组合桥，由于其具有刚性大、承载能力强等特点，已经成为大跨径桥梁的主要形式之一。

但是，由于该桥梁结构的特殊性，应力和变形分析、抗震分析等相关研究还需要进一步深入。

二、研究内容和方法本文将以48m钢筋混凝土拱板组合桥为对象进行静动力分析。

具体内容包括以下几个方面：1.桥梁的几何结构和材料特性分析；2.桥梁静力学分析，包括受荷情况下的应力分析、弹性系数计算、变形分析和稳定性分析等；3.桥梁动力学分析，包括模态分析和频响分析；4.桥梁抗震分析。

在研究方法方面，本文将采用有限元分析法进行计算，利用ANSYS 软件进行模拟，分析钢筋混凝土拱板组合桥在不同荷载和地震作用下的应变、位移等变化情况。

三、预期研究成果通过本次研究，可以深入了解钢筋混凝土拱板组合桥的结构特点和受力特性，对桥梁的设计和施工具有指导意义。

同时，可以对该桥梁的静动力行为进行有效控制，提高其结构安全性和寿命。

四、论文结构安排本论文的结构安排如下：第一章：绪论。

介绍研究背景、意义、具体内容和方法、研究成果等内容。

第二章：钢筋混凝土拱板组合桥的结构特点和力学模型。

详细介绍桥梁的几何结构和材料特性，以及桥梁的力学模型。

第三章：桥梁静力学分析。

详细介绍桥梁在受荷情况下的应力分析、弹性系数计算、变形分析和稳定性分析等。

第四章：桥梁动力学分析。

包括模态分析和频响分析。

第五章：桥梁抗震分析。

详细介绍桥梁在地震作用下的抗震性能分析。

第六章：结论和展望。

总结研究成果，对下一步工作进行展望。

钢管混凝土拱桥静动载试验研究的开题报告
一、研究背景和意义
近年来，随着城市化进程的加快和经济的发展，大跨度钢管混凝土拱桥越来越广泛地应用于交通建设领域。

作为一种新兴的、具有较高技术难度的桥梁结构，钢管混凝土拱桥在施工、运输、安装等方面存在许多技术问题。

而钢管混凝土拱桥的静载试验和动载试验能够对其结构性能进行全面的评价，为工程设计提供可靠的依据，因此钢管混凝土拱桥的试验研究变得更为重要。

二、研究内容和方法
本文选取某大跨度钢管混凝土拱桥为研究对象，采用静载试验和动载试验相结合的方法，对拱桥的静动态性能进行研究。

具体采用的方法为：在桥梁施工中，安装钢管混凝土拱桥抗弯件，通过加载试验测试其静载性能；在桥梁通车后，采用车流复杂的高峰期进行动载试验，并结合数值模拟分析，对拱桥的动态响应及影响因素进行研究。

三、预期结果和意义
通过静动载试验的研究，能够全面评估钢管混凝土拱桥在静态和动态荷载下的性能表现，揭示其内部结构的优缺点和潜在问题，提高新建项目的设计准确性和施工速度；同时，研究针对已建拱桥的静动态性能，可以为维护工程提供可靠的技术支持，推动钢管混凝土拱桥的长寿命运用与维护。

下承式钢管混凝土桁架拱桥模态参数敏感性分析的开题报告一、研究背景和意义钢管混凝土结构是近年来比较常见的桥梁结构形式之一，其具有自重轻、刚性强、耐久性好等优点，在大跨度桥梁设计中应用广泛。

传统的钢管混凝土结构一般采用上承式构造形式，但由于质量和施工等限制，也有一些工程采用下承式构造形式，由钢管承载水平力和垂直荷载，并通过混凝土薄壳弯曲达到纵向刚度。

然而，下承式钢管混凝土结构在实际施工中存在一些问题，如支座刚度影响、轴向摆度等，因此需要针对这些问题进行深入研究。

模态参数是结构动力学分析中的基本参数，其确定对于评估结构的稳定性和动态性能具有重要的意义。

本研究旨在分析下承式钢管混凝土桁架拱桥的模态参数及其敏感性，为其结构设计和改进提供科学依据。

二、研究内容和方法本研究将采用有限元方法，建立下承式钢管混凝土桁架拱桥的数学模型，并进行模态分析。

首先，根据实际工程数据确定桥梁几何参数，进而构建结构单元模型和整体模型；然后进行荷载组合的确定，并进行动态响应分析，得出桥梁结构的模态参数及频率响应曲线；最后，通过敏感性分析评估各参数的权重及其对结构模态参数的影响，为结构改进提供参考依据。

三、预期成果本研究预计获得下承式钢管混凝土桁架拱桥的模态参数及其敏感性分析结果，并探究结构参数对桥梁动态性能的影响规律，为优化设计提供科学依据和建议。

同时，本研究可为类似结构的研究提供参考。

四、研究进度安排1. 收集文献资料，熟悉下承式钢管混凝土桁架拱桥结构特点和有限元分析方法：1周2. 建立桥梁的有限元模型，分析其静态和动态特性：2周3. 进行模态分析，并得到桥梁的模态参数及频率响应曲线：2周4. 进行敏感性分析，评估各参数的权重及其对结构模态参数的影响：1周5. 撰写论文：2周总计：8周。

钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析钢筋混凝土桩式桥台是常见的桥梁结构形式之一，它由桥台上部构造和桥台下部构造组成。

在设计和施工过程中，为了确保桥台结构的安全性和稳定性，需要进行荷载试验与分析。

本文将围绕这个主题展开，探讨钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析方法、实验装置及结果分析等相关内容。

一、荷载试验方法钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验是用来模拟真实运行状态下的荷载作用，并通过监测与分析来验证桥台结构的性能和稳定性。

常见的荷载试验方法包括静力荷载试验和动力荷载试验。

1. 静力荷载试验静力荷载试验是通过在桥台顶部或其他位置施加静载荷，观测和记录桥台结构的变形和应力变化。

试验中常用的荷载形式有均布荷载、点荷载等，可以根据实际情况选择合适的荷载形式。

试验过程中每个荷载阶段需保持一定时间，以观测桥台在恒定荷载下的变形和应力稳定状态。

通过监测测点上的位移、应力、挠度等参数，分析桥台结构在各个荷载阶段的变形和应力响应。

2. 动力荷载试验动力荷载试验是通过在桥台上施加冲击荷载，观测和记录桥台的动力响应。

通常采用冲击锤或振动器在桥台上施加冲击力，通过监测加速度、速度和位移等参数，分析桥台结构在动力荷载下的振动特性和响应。

动力荷载试验可以通过模态分析、频率响应分析等方法，获取桥台结构的固有频率、阻尼比以及主要模态形式，从而评估桥台结构的动力性能。

二、实验装置进行钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验时，需要搭建相应的实验装置，以确保试验过程的准确性和安全性。

常见的实验装置包括荷载施加系统、位移测量系统、应力测量系统等。

1. 荷载施加系统荷载施加系统通常由液压机、受力梁和荷载传感器等组成。

通过控制液压机施加不同的静力或动力荷载，荷载传感器可实时监测并记录施加荷载的大小和变化。

2. 位移测量系统位移测量系统用于监测桥台结构在荷载作用下的位移变化。

常见的位移测量方法包括全站仪、测距仪、激光扫描仪等。

通过在桥台不同位置设置测点，并记录测点的三维坐标，可以计算得到桥台的变形量和变形趋势。