midasCivil在橋梁承載能力檢算及荷載試驗(yàn)中的應(yīng)用(以Civil_V2012為例)

1、midascivil在橋梁承載能力檢算及荷載試驗(yàn)中的應(yīng)用(以civil_v2012為例)midascivil在橋梁承載能力檢算及荷載試驗(yàn)中的應(yīng)用(以civil_v2012為例) 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（midascivil在橋梁承載能力檢算及荷載試驗(yàn)中的應(yīng)用(以civil_v2012為例)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查

2、閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為midascivil在橋梁承載能力檢算及荷載試驗(yàn)中的應(yīng)用(以civil_v2012為例)的全部內(nèi)容。北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司 劉浩磊（編） 唐曉東（核） 34目錄1橋梁承載能力檢算評(píng)定21.1檢算總述21。2作用及抗力效應(yīng)計(jì)算22橋梁荷載試驗(yàn)72。1靜載試驗(yàn)72。1.1確定試驗(yàn)荷載72.1。2試驗(yàn)荷載理論計(jì)算102.1。3試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析122。1.4試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定152。2動(dòng)載試驗(yàn)162。2。1自振特性試驗(yàn)162。2.2行車動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)182。2。2.1移動(dòng)荷載時(shí)程分析182.2.2.2動(dòng)力荷載效率292.2。3試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能評(píng)價(jià)29參考文獻(xiàn)30結(jié)

3、合公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程，應(yīng)進(jìn)行橋梁承載能力檢算評(píng)定，判斷荷載作用檢算結(jié)果是否滿足要求。另外如果作用效應(yīng)與抗力效應(yīng)的比值在1.01。2之間時(shí),尚需根據(jù)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行荷載試驗(yàn)評(píng)定承載能力。下面將對(duì)midas civil在橋梁承載能力檢算評(píng)定及荷載試驗(yàn)中的應(yīng)用詳細(xì)敘述。1橋梁承載能力檢算評(píng)定1。1檢算總述進(jìn)行橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定時(shí)需要進(jìn)行(1）橋梁缺損狀況檢查評(píng)定(2）橋梁材質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)評(píng)定(3）橋梁承載能力檢算評(píng)定。通過（1）、（2）及實(shí)際運(yùn)營荷載狀況調(diào)查,確定分項(xiàng)檢算系數(shù)，根據(jù)得到的分項(xiàng)檢算系數(shù)，對(duì)橋梁承載能力極限狀態(tài)的抗力及正常使用極限狀態(tài)的容許值進(jìn)行修正,然后將計(jì)算作用效應(yīng)值與修正

4、抗力或容許值作對(duì)比，判斷檢算結(jié)果是否滿足要求。一般來說承載能力檢算主要包括抗彎、正斜截面抗剪承載力檢算、裂縫寬度檢算、撓度檢算、穩(wěn)定性驗(yàn)算等.1.2作用及抗力效應(yīng)計(jì)算為得到檢測(cè)橋梁在荷載作用下的計(jì)算效應(yīng)值，可以通過midas civil進(jìn)行計(jì)算分析得到。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土及鋼筋混凝土等配筋混凝土橋梁，為得到結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值，可以結(jié)合psc設(shè)計(jì)、rc設(shè)計(jì)驗(yàn)算得到相應(yīng)抗力值.前處理當(dāng)中需要考慮自重、二期及其他恒載、預(yù)應(yīng)力荷載、成橋時(shí)候的溫度作用（整體升降溫+梯度升降溫)、移動(dòng)荷載、支座沉降(根據(jù)實(shí)測(cè)得到的變位定義)等荷載作用;定義施工階段分析,可設(shè)置包括一次成橋及服役時(shí)間長度的收縮徐變兩個(gè)階段.計(jì)算分

5、析完畢后,先進(jìn)行荷載組合：結(jié)果荷載組合，選擇“混凝土設(shè)計(jì)”表單,可以結(jié)合通用設(shè)計(jì)規(guī)范d60-04自動(dòng)生成功能生成荷載組合，組合類型按照檢測(cè)評(píng)定規(guī)程選擇承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗彎、剪、扭驗(yàn)算及抗裂驗(yàn)算。進(jìn)行psc設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí),輸出參數(shù)中可以只選擇抗彎、剪、扭驗(yàn)算及抗裂驗(yàn)算內(nèi)容；如果不考慮扭矩驗(yàn)算，相應(yīng)選項(xiàng)可不勾選。進(jìn)行rc設(shè)計(jì)時(shí)，選擇承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算，進(jìn)行抗彎、剪、扭驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算。對(duì)于混凝土橋梁，可以結(jié)合規(guī)范檢測(cè)評(píng)定規(guī)程（jtg/t j212011）6。4節(jié)的規(guī)定確定檢測(cè)位置及內(nèi)容：跨中正彎矩、支點(diǎn)附近剪力、1/4截面附近彎剪組合連續(xù)梁墩頂負(fù)彎矩等，選中

6、這些位置處的單元，作為設(shè)計(jì)位置。當(dāng)然也可以將全橋主梁單元均作為設(shè)計(jì)位置。設(shè)計(jì)驗(yàn)算完畢后，可以在結(jié)果當(dāng)中表格里面通過表格查找到橋梁作用效應(yīng)值及抗力值。（1）對(duì)于抗彎、抗剪、抗扭驗(yàn)算,以承載能力極限狀態(tài)抗彎設(shè)計(jì)驗(yàn)算為例,mu即為考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的作用效應(yīng)值，mn為橋梁抗彎承載能力。(2)對(duì)于正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算,以正常使用極限狀態(tài)正截面抗剪驗(yàn)算為例，程序分別輸出截面頂板、底板及四個(gè)角點(diǎn)位置處的正應(yīng)力結(jié)果，然后取其最大值得到sig_max，即可作為作用效應(yīng)值， sig_alw為容許應(yīng)力值，即正截面抗裂抗力值。（3)對(duì)于裂縫寬度驗(yàn)算，可以在rc設(shè)計(jì)驗(yàn)算中輸出，也可以在psc設(shè)計(jì)驗(yàn)算中對(duì)b類部分預(yù)

7、應(yīng)力橋梁輸出。以b類部分預(yù)應(yīng)力橋梁裂縫寬度驗(yàn)算為例,sig_ss表示受拉鋼筋應(yīng)力，w_tk是計(jì)算裂縫寬度，w_ac為允許裂縫寬度.在檢測(cè)評(píng)定規(guī)范7.3。4中裂縫寬度限值表也給出了各類別橋梁容許最大裂縫寬度.(4)對(duì)于撓度檢算，在civil中不需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以直接在結(jié)果變形當(dāng)中查找到相應(yīng)荷載組合或工況下的位移,如下圖中承載能力極限狀態(tài)組合1下的位移,提取相應(yīng)檢算位置處的變形,將其與容許變形對(duì)比進(jìn)行檢算。(5)對(duì)于穩(wěn)定性驗(yàn)算,可以通過civil進(jìn)行屈曲分析，得出橋梁結(jié)構(gòu)在自重等靜力荷載作用下的特征值，即安全系數(shù),安全系數(shù)越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。通過計(jì)算分析得到作用效應(yīng)值及抗力值后，尚需根據(jù)橋梁缺損狀況

8、檢查評(píng)定和橋梁材質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)評(píng)定確定承載能力檢算系數(shù)z1,對(duì)于鋼筋混凝土橋梁尚需確定承載能力惡化系數(shù)、截面折減系數(shù)、鋼筋截面折減系數(shù)等,通過規(guī)范公式7。3.1、7.3.3-1、7.3.32、7。3.3-3分別進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力、變形、裂縫寬度驗(yàn)算。對(duì)于圬工結(jié)構(gòu)橋梁可以通過civil計(jì)算分析得到荷載作用效應(yīng)值，然后將其與引入承載能力檢算系數(shù)z1修正的抗力值作對(duì)比，進(jìn)行檢算。對(duì)于鋼橋，可以通過civil計(jì)算分析得到荷載作用下的應(yīng)力及變形，然后將引入承載能力檢算系數(shù)z1修正的應(yīng)力變形容許值對(duì)比檢算。對(duì)于拉吊索承載能力檢算，主要是將計(jì)算拉索應(yīng)力與考慮檢算系數(shù)的容許應(yīng)力限值做對(duì)比.詳細(xì)內(nèi)容可參照公路橋梁

9、承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程第7章內(nèi)容，確定檢算公式及檢算系數(shù)等。2橋梁荷載試驗(yàn)根據(jù)公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程規(guī)定，如果荷載作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的比值在1.01。2之間時(shí)，尚需根據(jù)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行荷載試驗(yàn)評(píng)定承載能力。故本節(jié)主要講解如何結(jié)合midas civil及fea進(jìn)行荷載試驗(yàn)分析。2.1靜載試驗(yàn)2.1.1確定試驗(yàn)荷載首先是確定靜力試驗(yàn)荷載，根據(jù)控制內(nèi)力、應(yīng)力或變位等效原則，選擇滿足靜力荷載試驗(yàn)效率的試驗(yàn)荷載及加載方案。靜力試驗(yàn)荷載作用下,某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的加載控制截面內(nèi)力/變形的最大計(jì)算效應(yīng)值;-檢算（控制)荷載產(chǎn)生的同一加載控制截面內(nèi)力、應(yīng)力或變位的最不利效應(yīng)計(jì)算值；-按規(guī)范取用的沖擊系數(shù)

10、值；驗(yàn)收性荷載試驗(yàn):0。851。05；鑒定性荷載試驗(yàn)-:0。951.05。對(duì)于加載控制截面，可以參考公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程中表813“不同類型橋梁主要加載測(cè)試項(xiàng)目”及公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程中5.2。21/2/3/4“各橋型試驗(yàn)荷載工況及控制截面”進(jìn)行選擇確定。s表示檢算荷載或控制荷載作用下的計(jì)算效應(yīng)值,此荷載一般取移動(dòng)設(shè)計(jì)荷載，如車道荷載或者是其他設(shè)計(jì)荷載。對(duì)于沖擊系數(shù)，如果在civil中定義了移動(dòng)荷載分析控制中沖擊系數(shù)，那么計(jì)算結(jié)果中即包含了沖擊效應(yīng),可以直接用計(jì)算靜載試驗(yàn)效率。 以一連續(xù)梁橋?yàn)槔?，跨徑布置?5+35+25，依據(jù)上述規(guī)范條文選擇試驗(yàn)工況及控制截面如下：（1） 主跨支點(diǎn)位

11、置最大負(fù)彎矩工況,主跨支點(diǎn)截面，圖示b截面（2） 主跨跨中截面最大正彎矩工況,主跨最大彎矩截面，圖示c截面（3） 邊跨主梁最大正彎矩工況，邊跨最大彎矩截面,圖示a截面根據(jù)公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程說明,靜載試驗(yàn)工況應(yīng)包括中載工況和偏載工況，故設(shè)置兩個(gè)移動(dòng)荷載工況：偏載和中載。偏載車道布置依據(jù)通用設(shè)計(jì)規(guī)范中最不利的布置形式設(shè)置。計(jì)算分析后分別查看兩個(gè)工況a、b、c三個(gè)控制截面的計(jì)算效應(yīng)值,此時(shí)如前處理中在移動(dòng)荷載分析控制定義了沖擊系數(shù),則計(jì)算效應(yīng)值已經(jīng)包括沖擊效應(yīng).以a截面為例,模型中為12號(hào)單元中點(diǎn)位置，查看其在偏載移動(dòng)工況作用下的最大正彎矩為5411.1knm,此值即為公式中的分母值,如圖所示。得

12、到檢算控制荷載計(jì)算效應(yīng)值后,可以通過移動(dòng)荷載結(jié)果影響線梁單元內(nèi)力,輸出12號(hào)單元中點(diǎn)在偏載三個(gè)車道下的彎矩影響線，如下圖偏載1車道下彎矩影響線,同時(shí)可將影響線數(shù)據(jù)通過“生成文件”導(dǎo)出為mct文件。通過移動(dòng)荷載結(jié)果移動(dòng)荷載追蹤器梁單元內(nèi)力，輸出12號(hào)單元中點(diǎn)產(chǎn)生最大正彎矩時(shí)的移動(dòng)荷載布置情況，如圖所示，并可通過“輸出最大/最小荷載文件”將移動(dòng)荷載布置情況輸出為mct格式文件,導(dǎo)入civil后作為靜力荷載計(jì)算分析。根據(jù)上述導(dǎo)出的彎矩影響線數(shù)據(jù)、最不利移動(dòng)荷載布置情況,結(jié)合其他輔助工具（檢測(cè)行業(yè)自編小工具），確定試驗(yàn)車輛荷載布置在哪些位置時(shí)可以使公式中ss項(xiàng)滿足靜載試驗(yàn)效率的要求.2。1。2試驗(yàn)荷載

13、理論計(jì)算確定試驗(yàn)荷載加載位置后,即可采用試驗(yàn)車輛或重物加載試驗(yàn)，關(guān)于如何在civil中模擬試驗(yàn)荷載加載，以下述例子進(jìn)行說明。首先是對(duì)于單梁模型,試驗(yàn)車輛荷載可以采用荷載梁荷載線集中荷載進(jìn)行施加模擬,假設(shè)試驗(yàn)車輛荷載為3軸重車，軸重與軸距統(tǒng)計(jì)如下表所示:前軸后軸1后軸2前后軸間距后軸間距80kn130kn130kn3。5m1.3m如將該試驗(yàn)車輛加載在最外側(cè)車道上，如圖所示，選擇集中荷載后,因試驗(yàn)車輛荷載加載在最外側(cè)車道上，所以需要勾選“偏心”,下面選擇“中心”表示以截面質(zhì)心位置處作為參考位置,“偏心”表示以設(shè)置截面偏心后的位置作為參考位置；方向選擇局部坐標(biāo)系y設(shè)置橫向偏心,通過距離參考位置（加載

14、區(qū)間確定的直線）i-端、j端的偏心距離，確定加載位置，因?yàn)樽钔鈧?cè)車道中心線距離車道單元-4.35m，故此處距離輸入4。35；然后輸入根據(jù)軸距分配數(shù)值,后軸2放在10號(hào)節(jié)點(diǎn)，后軸1則相對(duì)位置為1。3/5.094，前軸相對(duì)位置為4。8/5.094,輸入對(duì)應(yīng)軸重，選擇加載區(qū)間兩點(diǎn)即可完成試驗(yàn)車輛荷載的輸入。對(duì)于梁格模型，可以參照單梁模型對(duì)縱梁單元施加梁荷載模擬試驗(yàn)車輛，也可以在梁格模型上添加一個(gè)虛擬板或者橋面板單元，如果是添加虛擬板，將其容重設(shè)為0，厚度設(shè)置較小，此時(shí)主要是方便在梁格模型任意位置處參加平面荷載，如果建立橋面板單元，按照橋面板實(shí)際厚度建立相應(yīng)板單元。在板單元上施加試驗(yàn)荷載，首先通過荷載

15、壓力荷載分配平面荷載定義平面荷載類型，假設(shè)在此板單元上施加兩輛車組成的試驗(yàn)車輛荷載(假設(shè)從左側(cè)開上橋梁），車輛軸重、軸距、車距統(tǒng)計(jì)如下表：前軸后軸1后軸2前后軸間距后軸間距車距80kn130kn130kn3.3m1。3m3m定義車輛荷載名稱，選擇荷載類型為集中荷載，定義試驗(yàn)車輛的荷載的局部坐標(biāo)，假設(shè)第一輛車的后軸2位于0點(diǎn)，根據(jù)軸距及車距,依次定義其余軸重位置，完成試驗(yàn)車輛荷載的定義。完成平面荷載定義后，選擇分配平面荷載,主要是把之前定義的車輛平面荷載放在加載位置上，加載位置通過三點(diǎn)確定：原點(diǎn)、x軸上任意點(diǎn)、x-y平面上任意點(diǎn)。一般可以將平面荷載中第一個(gè)集中荷載放在加載平面原點(diǎn)位置處，方面平面

16、荷載的定義和分配.如果靜載試驗(yàn)荷載需要進(jìn)行逐級(jí)加載，對(duì)于理論計(jì)算，可以通過定義施工階段,將不同階段分級(jí)荷載定義為不同的荷載組,然后在不同施工階段激活模擬。試驗(yàn)過程中要以理論計(jì)算結(jié)果作為參考，分析控制各分級(jí)加載過程。2。1.3試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析根據(jù)公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程（征求意見稿）中5。3節(jié)測(cè)試內(nèi)容中說明，靜載試驗(yàn)主要關(guān)注控制截面的應(yīng)力(應(yīng)變）觀測(cè)、撓度變形測(cè)試、構(gòu)件表面開裂狀況、環(huán)境溫度等，并給出不同橋型的試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容表格.另外5。5節(jié)給出了詳細(xì)的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)、變形測(cè)點(diǎn)的布置示意圖，可根據(jù)此規(guī)定選擇相應(yīng)的控制截面應(yīng)變、變形測(cè)點(diǎn)布置，并在試驗(yàn)過程中作為記錄和監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)完畢后,需要結(jié)合公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程

17、（征求意見稿)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，主要包括對(duì)于試驗(yàn)資料進(jìn)行測(cè)值、溫度影響修正和支座沉降影響的修正；各測(cè)點(diǎn)變形與應(yīng)變計(jì)算;主要測(cè)點(diǎn)的相對(duì)殘余變形;靜載加載試驗(yàn)主要測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)；詳見公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程（征求意見稿）5.7節(jié)。在此主要列出靜載加載試驗(yàn)主要測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)計(jì)算:式中表示試驗(yàn)荷載作用下量測(cè)的彈性變形（或應(yīng)變）值；表示試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算變形（或應(yīng)變）值。與的比較，可用實(shí)測(cè)的橫截面平均值與設(shè)計(jì)值比較,也可考慮荷載橫向不均勻分布而選用實(shí)測(cè)最大值與考慮橫向增大系數(shù)的計(jì)算值進(jìn)行比較。橫向增大系數(shù)最好采用實(shí)測(cè)值，如無實(shí)測(cè)值也可采用理論計(jì)算值，實(shí)測(cè)橫向不均勻增大系數(shù),為實(shí)測(cè)變形（或應(yīng)變）的最大值

18、，為橫向各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)變形（或應(yīng)變）平均值.對(duì)于理論計(jì)算值,civil計(jì)算可以輸出變形和應(yīng)力值，其中通過結(jié)果變形中查看相應(yīng)控制截面位置處的變形值（不能輸出各個(gè)測(cè)點(diǎn)的變形）；通過結(jié)果應(yīng)力梁單元應(yīng)力查看相應(yīng)控制截面的最大組合應(yīng)力，如果要結(jié)合測(cè)點(diǎn)布置輸出相應(yīng)位置的應(yīng)力情況，可以通過結(jié)果詳細(xì)梁單元細(xì)部分析輸出截面上任意點(diǎn)的應(yīng)力情況,默認(rèn)輸出的是1-10個(gè)應(yīng)力點(diǎn),可以結(jié)合規(guī)范測(cè)點(diǎn)規(guī)定在前處理截面管理器應(yīng)力點(diǎn)中添加其他應(yīng)力測(cè)點(diǎn)為附加應(yīng)力點(diǎn),然后提取結(jié)果。對(duì)于簡單結(jié)構(gòu)的計(jì)算應(yīng)力，可以通過胡克定律計(jì)算得到相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變，然后與實(shí)測(cè)應(yīng)變值進(jìn)行對(duì)比校驗(yàn)。對(duì)于復(fù)雜或者重要的橋梁，如果想要在各測(cè)點(diǎn)位置處直接進(jìn)行變形和應(yīng)變

19、對(duì)比校驗(yàn)，可以通過midas fea進(jìn)行三維實(shí)體計(jì)算分析，可以計(jì)算得到各測(cè)點(diǎn)位置處的變形和應(yīng)變值,并分別計(jì)算每個(gè)測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)。截面測(cè)點(diǎn)布置圖注：（1）“”表示應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，“表示撓度測(cè)點(diǎn)， fea各測(cè)點(diǎn)撓度變形計(jì)算結(jié)果，可以通過查詢結(jié)果并進(jìn)行標(biāo)記，如下圖示。偏載工況邊跨最大正彎矩（a截面）橫斷面理論撓度圖fea各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變計(jì)算結(jié)果,可以通過查詢結(jié)果并進(jìn)行標(biāo)記，如下圖示.偏載工況邊跨最大正彎矩（a截面）橫斷面理論應(yīng)變圖計(jì)算完校驗(yàn)系數(shù)后，根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，需要保證滿足一定的要求式中、值可參考表5。7。1所列值。當(dāng)，表明結(jié)構(gòu)彈性工作效率偏低,需要重新檢查結(jié)構(gòu)的尺寸、材料性能、靜力計(jì)算圖式、試驗(yàn)荷載效率、

20、荷載稱量和量測(cè)儀器的正常工作等，排除原因后再試驗(yàn)一次，以保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。另外對(duì)于量測(cè)的殘余變形值(）與量測(cè)的總變形(）的比值也要滿足一定的要求,否則需要重復(fù)試驗(yàn)。除上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理外，尚需進(jìn)行試驗(yàn)曲線繪制，包括主要測(cè)點(diǎn)位置實(shí)測(cè)變形（或應(yīng)變）與相應(yīng)的理論計(jì)算值關(guān)系曲線,各加載工況下主要控制點(diǎn)的變形（或應(yīng)變)與荷載的關(guān)系曲線，各加載工況下控制截面應(yīng)變（或撓度）分布圖、沿縱橋向撓度分布圖、截面應(yīng)變沿高度分布圖等,通過上述曲線對(duì)試驗(yàn)截面進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出異常點(diǎn)、判斷結(jié)構(gòu)是否處于彈性狀態(tài)、判斷應(yīng)變分布是否符合平截面假定等。另外要進(jìn)行受力裂縫的描述,對(duì)于試驗(yàn)加載前后的裂縫情況進(jìn)行描述，關(guān)注各加載階段的裂

21、縫長度和寬度的發(fā)展。2。1.4試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定（1）結(jié)構(gòu)工作狀況評(píng)定校驗(yàn)系數(shù)應(yīng)力(應(yīng)變）校驗(yàn)系數(shù)及變形校驗(yàn)系數(shù)，應(yīng)該不大于1,且其值越小結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備越大，并應(yīng)滿足表格5。7.2-1相應(yīng)橋梁類型要求。實(shí)測(cè)值與理論值的關(guān)系曲線測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)變形（或應(yīng)變）與其理論值成線性關(guān)系，則說明結(jié)構(gòu)處于良好的線彈性工作狀況。截面應(yīng)變分布狀況實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件主要控制截面應(yīng)變沿高度分布圖應(yīng)符合平截面假定。殘余變形（應(yīng)變）-主要控制測(cè)點(diǎn)的相對(duì)殘余變形(或應(yīng)變)越小，說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況，當(dāng)大于20時(shí),表面橋梁承載能力不滿足要求。(2）裂縫及其擴(kuò)展情況評(píng)定試驗(yàn)荷載作用下新橋裂縫擴(kuò)展寬度不應(yīng)超過公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土

22、橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d622004）的容許值，并且卸載后其擴(kuò)展寬度應(yīng)閉合到設(shè)計(jì)規(guī)范容許值的1/3。試驗(yàn)前后在用橋梁裂縫寬度不超過表格5.7.2-2規(guī)定的各橋型允許值。2。2動(dòng)載試驗(yàn)橋梁動(dòng)載試驗(yàn)包括結(jié)構(gòu)自振特性試驗(yàn)、行車動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)及振動(dòng)法測(cè)試索力試驗(yàn);測(cè)試參數(shù)主要包括自振頻率、振型、阻尼比、沖擊系數(shù)和索力.2。2。1自振特性試驗(yàn)自振特性理論計(jì)算可以通過midas civil及midas fea進(jìn)行特征值分析得到，主要要將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，定義特征值分析控制，即可計(jì)算得到振型、周期、頻率、振型參與向量等。在civil中將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，通過結(jié)構(gòu)類型中將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,如果要將其他恒載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量參

23、與特征值分析計(jì)算,可以通過荷載結(jié)構(gòu)荷載/質(zhì)量荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量實(shí)現(xiàn)；特征值分析控制主要定義特征值分析的方法，一般可以選擇特征值向量中子空間迭代或lanczos任一均可。 fea中特征值分析，在分析控制中定義結(jié)構(gòu)質(zhì)量，添加修改分析工況時(shí)指定分析類型為特征值分析，然后在右側(cè)分析控制中選擇任一計(jì)算方法及計(jì)算振型數(shù)量，特征值計(jì)算分析結(jié)果如下圖示。 2.2.2行車動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)行車動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容主要包括動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)變、振動(dòng)加速度或速度、沖擊系數(shù)等，測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置可參照【公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程設(shè)置，保證能滿足結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理的要求。對(duì)于無障礙行車試驗(yàn)，可采用midas civil及fea進(jìn)行理

24、論分析計(jì)算,通過時(shí)程分析中的動(dòng)力節(jié)點(diǎn)荷載模擬行車效應(yīng),詳細(xì)過程如下所示。2。2.2.1移動(dòng)荷載時(shí)程分析時(shí)程分析（time history analysis）是通過動(dòng)力方程式對(duì)受動(dòng)力荷載作用的的結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解的過程，即根據(jù)結(jié)構(gòu)本身的特性和所受的荷載來分析其在任意時(shí)刻結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，如位移、內(nèi)力等。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的移動(dòng)荷載進(jìn)行時(shí)程分析，其具體步驟如下。1. 建立結(jié)構(gòu)模型2。 輸入質(zhì)量數(shù)據(jù)3. 輸入特征值分析數(shù)據(jù)4. 進(jìn)行特征值分析5。 分析特征值分析結(jié)果6。 輸入時(shí)程分析數(shù)據(jù)7。 進(jìn)行時(shí)程分析8。 查看時(shí)程分析結(jié)果(1）建立結(jié)構(gòu)模型例題如圖1所示，為一30m跨的單跨橋梁，所施加的車輛荷載可將其理想化為如圖

25、2所示的三角形荷載.模型的尺寸和荷載等數(shù)據(jù)如下:圖1. 例題模型采用梁單元建模分析，c30混凝土,彈性模量 ： e=3。0303x104 mpa，截面慣性矩3333333 cm4 ，截面如上圖示。由于車輛荷載作用在節(jié)點(diǎn)時(shí)是個(gè)瞬間作用后隨即消失的一種沖擊荷載，所以在這里將其近似地模擬為最大值為1kn的三角形荷載，其中時(shí)間t1和t2間的時(shí)間差由車輛的速度和所建模型的節(jié)點(diǎn)間距來決定。圖2。 將車輛荷載近似模擬為三角形荷載設(shè)車速為80 km/hr，所以t1=單元長度/車速=0。5 m/（80 km/hr)=0.0225 sect2= t1x 2 =0.045 sec。（2）輸入質(zhì)量數(shù)據(jù)振型疊加法是根據(jù)

26、特征值分析的結(jié)果來進(jìn)行的，所以需要輸入特征值分析所需的質(zhì)量數(shù)據(jù),將自重通過結(jié)構(gòu)類型將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)此模型進(jìn)行特性值分析時(shí)只考慮豎直方向，所以選擇“轉(zhuǎn)換到z，其他參數(shù)如圖示.如果考慮二期恒載的質(zhì)量，可使用“模型將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量”的功能將荷載轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。圖3。 結(jié)構(gòu)類型對(duì)話框(3）輸入特征值分析數(shù)據(jù)在主菜單選擇分析 特征值分析控制，按圖4所示輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。分析類型選擇特征值向量中的子空間迭代或lanczos均可。在特征值分析控制對(duì)話框中輸入振型數(shù)量，增加頻率數(shù)量可以提高結(jié)果的精確性，但所需的分析時(shí)間會(huì)很長，而且高階模態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)的影響不是很大，所以我們對(duì)這個(gè)模型考慮到第

27、8個(gè)模態(tài)，之后查看其振型質(zhì)量參與系數(shù),查看選取振型數(shù)量是否足夠。圖4. 特征值分析控制對(duì)話框(4）進(jìn)行特征值分析時(shí)程分析中所輸入的分析時(shí)間步長對(duì)分析結(jié)果影響很大，一般將分析時(shí)間步長設(shè)為最高階振型周期的1/10比較合適。因此，盡管時(shí)程分析與特征值分析可以同時(shí)進(jìn)行，但為了查看最高階振型的周期和振型參與系數(shù)，這里先進(jìn)行特征值分析。（5）查看特征值分析結(jié)果根據(jù)特征值分析結(jié)果，模態(tài)8的自振周期為0。009714秒,查看自振周期和振型參與質(zhì)量到模態(tài)8為止的振型參與質(zhì)量的合計(jì)為96。42，因此我們可以判斷對(duì)于豎直方向的反應(yīng),所參與的質(zhì)量已經(jīng)足夠可以獲得結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的主要特征了。故可近似地將分析時(shí)間步長設(shè)為

28、（dt） = 0.001 秒 t/10 = 0.00097。圖6。 自振周期和振型參與質(zhì)量(6）輸入時(shí)程分析數(shù)據(jù)首先在荷載時(shí)程分析數(shù)據(jù)時(shí)程荷載函數(shù)中定義動(dòng)力荷載；然后在時(shí)程荷載工況中輸入分析時(shí)間總長、分析時(shí)間步長、阻尼比等數(shù)據(jù);最后在節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載中考慮車速來輸入所定義的時(shí)程荷載函數(shù)和時(shí)程荷載工況到達(dá)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間(arrival time）.定義時(shí)程荷載函數(shù)：荷載 時(shí)程分析數(shù)據(jù) 時(shí)程荷載函數(shù),點(diǎn)擊添加時(shí)程函數(shù)，考慮模型中節(jié)點(diǎn)的間距和車速來輸入1kn大小的車輛荷載。若想定義成實(shí)際車輛荷載的大小，在定義節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載時(shí)，調(diào)整其中的系數(shù)即可。圖8。 添加時(shí)程函數(shù)對(duì)話框定義時(shí)程荷載工況：荷載 時(shí)程荷載數(shù)

29、據(jù) 時(shí)程荷載工況分析時(shí)間總長：輸入總的分析時(shí)間。例題中車輛以80km/hr的時(shí)速通過30m跨徑的橋梁需要1.35秒，但為了了解車輛通過后結(jié)構(gòu)的動(dòng)力效應(yīng)，在分析時(shí)間總長 欄中如圖9所示輸入8秒。分析時(shí)間步長:時(shí)程分析的分析時(shí)間步長對(duì)結(jié)果的精確度影響很大。分析時(shí)間步長的大小與結(jié)構(gòu)的高階模態(tài)的周期和荷載的周期有密切的關(guān)系。車輛荷載作為一種沖擊荷載，它的周期很難確定，因此我們?cè)谶@里如前所述考慮結(jié)構(gòu)的高階模態(tài)的周期來決定分析時(shí)間步長，輸入0.001秒。輸出時(shí)間步長：確定時(shí)程分析結(jié)果的輸出步驟數(shù)，輸入1的話將輸出所有步驟的計(jì)算結(jié)果。時(shí)程類型 :瞬態(tài)時(shí)程荷載函數(shù)不反復(fù)作用；周期時(shí)程荷載函數(shù)反復(fù)作用，本例中選

30、擇瞬態(tài).振型的阻尼比:所有振型的阻尼比 ： 輸入對(duì)所有振型使用的阻尼比.混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比為0。050.10，故這里取0.05作為此結(jié)構(gòu)的阻尼比。各振型阻尼比 ： 各振型的阻尼比不同時(shí)，可分別輸入不同的阻尼比.定義節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載：荷載 時(shí)程分析數(shù)據(jù) 節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載，考慮車輛時(shí)程荷載到達(dá)各節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，如圖10所示定義節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載。函數(shù)名稱 : 在函數(shù)名稱 中選擇定義的時(shí)程荷載函數(shù)方向 : 選擇荷載作用的方向 （整體坐標(biāo)系)到達(dá)時(shí)間 ： 時(shí)程荷載作用于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間設(shè)定車輛荷載的作用從節(jié)點(diǎn)2開始.如圖10所示，選擇節(jié)點(diǎn)2，在到達(dá)時(shí)間欄輸入0秒，點(diǎn)擊 .節(jié)點(diǎn)間距為0.5m，車速為80km/hr，所以對(duì)于

31、節(jié)點(diǎn)3輸入0。0225秒。注：被作用節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載 的節(jié)點(diǎn)，若同時(shí)在加載方向上被約束了的話,程序會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此這里對(duì)兩端z方向被約束的節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)61）不輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載.系數(shù) ： 定義的時(shí)程荷載函數(shù)的作用方向?yàn)橹亓Ψ较蛳嗤?所以輸入負(fù)值，假設(shè)荷載為-250kn，因?yàn)榍懊鏁r(shí)程函數(shù)定義的是集中力1kn，所以此處應(yīng)填入250。 (沖擊荷載大小的確定?)圖10。 輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載對(duì)于所有節(jié)點(diǎn)都需根據(jù)不同的到達(dá)時(shí)間反復(fù)輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載，非常繁瑣。此時(shí)可以先對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載后，利用節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載表格和excel表格的互換功能，比較方便地輸入剩余節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力荷載。利用表格輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載 的方

32、法如下。1. 在主菜單選擇 荷載 荷載表格 節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載2. 將如圖11所示的已輸入的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容復(fù)制到excel表格中3. 如圖12所示，在excel表格中考慮節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的到達(dá)時(shí)間來生成節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載數(shù)據(jù)4. 將excel表格中的結(jié)果復(fù)制到節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載表格 中(圖13）圖11。 節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載表格(7）運(yùn)行時(shí)程分析所有數(shù)據(jù)輸入完畢后，運(yùn)行分析。（8）查看時(shí)程分析結(jié)果利用結(jié)果變形、內(nèi)力、應(yīng)力可以輸出分析時(shí)間內(nèi)結(jié)果的最大、最小值和包絡(luò)結(jié)果. 圖15. 時(shí)程荷載工況下變形形狀時(shí)程荷載工況下彎矩包絡(luò)圖時(shí)程荷載工況下應(yīng)力包絡(luò)圖查看各個(gè)時(shí)刻的結(jié)構(gòu)的反應(yīng)時(shí),可利用結(jié)果 時(shí)程分析結(jié)果功能,時(shí)程分析結(jié)果包括位移

33、（速度、加速度）、內(nèi)力和應(yīng)力。另外程序也支持以時(shí)程圖形和文本的形式輸出結(jié)果。 選擇結(jié)果 時(shí)程分析結(jié)果 時(shí)程圖表,在定義函數(shù) 選擇欄選擇位移或梁單元內(nèi)力/應(yīng)力，然后添加新的函數(shù)，輸入結(jié)果函數(shù)內(nèi)容. 圖17. 時(shí)程圖形對(duì)話框 所示輸入各項(xiàng)參數(shù)，以輸出跨中（節(jié)點(diǎn)31、單元31)的位移和彎矩圖形。 圖18. 指定輸出內(nèi)容和輸出的位置圖19和圖20分別為位移和彎矩的時(shí)程分析圖形。由于分析時(shí)間總長設(shè)為了8秒(圖9)，所以盡管車輛已經(jīng)通過了橋梁，但結(jié)構(gòu)仍然存在動(dòng)力反應(yīng)。圖20。 跨中的彎矩時(shí)程曲線圖19。 跨中的位移時(shí)程曲線車速對(duì)動(dòng)力反應(yīng)的影響下圖是按照不同的車速（10、80、120km/hr)分別建模進(jìn)行分析后，顯示的位移變化圖形。車速不同則車輛荷載作用在各節(jié)點(diǎn)的時(shí)間會(huì)發(fā)生變化，因此需要在時(shí)程荷載函數(shù)對(duì)話框 (圖8)中修改時(shí)間間距，并在時(shí)程荷載工況對(duì)話框(圖9)中修改分析時(shí)間總長。另外在節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載中還需根據(jù)車速調(diào)整到達(dá)時(shí)間。根據(jù)分析結(jié)果,車速為10km/hr時(shí)跨中的最大位移為5。612mm，與靜力分析的結(jié)果5。586mm很接近，但隨著車速增加，動(dòng)力反應(yīng)逐漸明顯，最大位移也逐漸加大了.(a) 車速為10km/hr時(shí)的位移變化 (b) 車速為80