基于荷载试验的某简支空心板桥有限元模拟分析

摘要

随着我国社会主义现代化建设不断前进和交通事业的不断发展，所建桥梁的数量日益增多，桥梁结构的安全问题日益凸显，桥梁荷载试验对工程建设质量的判定、桥梁安全性的评价有非常大的作用。本文基于四川某桥梁结构的荷载试验，对如何模拟各主梁的横向连接以及桥面铺装和支座弹性对桥梁受力特性的影响展开了探讨研究。
　　目前，经典的荷载横向分布理论仍是梁板式桥梁结构设计验算、检测评价时常用方法，但其计算是基于梁桥的不同宽度以及主梁截面形式、横向连接构造和计算截面位置的不同做了不同的假定来进行的，忽略了一些因素，有一定的局限性。因此针对以上问题可采用有限元模拟的方法来进行桥梁结构计算并对荷载试验数据进行分析。
　　本次研究主要是利用了桥梁荷载试验对试验桥梁进行了一系列有限元模拟分析和对比，探讨了虚拟横梁刚度、虚拟横梁间距、截面形状、桥面铺装和支座弹性等因素对桥梁结构整体受力的影响。研究发现桥面铺装对结构横向刚度影响不大但对结构的纵向刚度影响很大，将挠度误差减小到25％，支座弹性对结构横向刚度影响较大，荷载横向分布曲线的误差缩小到了5%，因此提出在今后的桥梁设计计算时可不考虑桥面铺装，以增加结构的安全储备，在结构试验检测等研究结构内力、挠度时需要考虑桥面铺装的影响；支座弹性可以提高模拟的精度，在将来建模时可以考虑；另外对虚拟横梁的模拟方法进行了总结和归纳，提出了横梁刚度的计算方法，并发现虚拟横梁间距取（1/15-2/15）l时模型精度更高；也证明了经典的荷载横向分布理论的准确性、适用性和梁格法的准确高效性，为桥梁荷载试验的准确评价提供了方便，为实际工程应用提供一定的借鉴。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1文献综述

1.2研究的目的和意义

1.3研究方案

2 荷载试验方案的拟定

2.1试验桥梁概况

2.2静载试验方案

2.3动载试验方案

2.4 本章小结

3 试验桥梁的有限元模拟

3.1工程模型的建立及分析

3.2精细模型的建立及分析

3.3 本章小结

4 数据分析与对比

4.1对荷载横向分布的对比分析

4.2对结构挠度的对比分析

4.3对桥梁结构动力特性的对比分析

4.4本章小结

5 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

在学研究成果

致谢