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0001

1、midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1橋梁承載能力檢算評(píng)定2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document L1檢算總述2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 12作用及抗力效應(yīng)計(jì)算2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 2橋梁荷載試驗(yàn)7 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 試驗(yàn)7 HYPERLINK

2、l bookmark12 o Current Document 定試驗(yàn)荷載7 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 試驗(yàn)荷載理論計(jì)算10 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析12 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定15 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2.2動(dòng)載試驗(yàn)16 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 自振特性試驗(yàn)16 HY

3、PERLINK l bookmark24 o Current Document 行車動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)18移動(dòng)荷載時(shí)程分析18動(dòng)力荷載效率29 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能評(píng)價(jià)29 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 參考文獻(xiàn)30北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）inidas Civil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用結(jié)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1.0- 一L 2之間

4、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(yíng)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

5、等。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midasCivil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(zhǎng)度的收縮徐變兩個(gè)階段。計(jì)算 分析完畢后，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

6、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)嵬。北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）midasQvil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用進(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。北京邁達(dá)斯技術(shù)有梁公司劉浩磊（編）唐曉東（核）midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用對(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 J21-2011） 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

7、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?jiǎn)卧鳛樵O(shè)計(jì)位置。JTG D62-04室變數(shù)號(hào)PSC設(shè)訐材料 |是輸出/位宙”前設(shè)計(jì)位S運(yùn)行設(shè)計(jì)MtmHI算書序給果表格 請(qǐng)計(jì)內(nèi)力.3PS儂果圖形設(shè)計(jì)參劄S林出阻黃PSC設(shè)計(jì)PSC設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)驗(yàn)算完畢后，可以在結(jié)果當(dāng)中表格里而通過表格查找到橋梁作用效應(yīng)值 及抗力值。北京邁達(dá)斯技術(shù)rr陽(yáng)公司劉浩磊（編）唐曉東（核）inidas Civil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用（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，Y 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

8、力。平元最大電小里后 名和芟型治算rMu (kfnn)Mn (ktnp) 1-樂大CLCB6MY.WAXOK0 000010W14 0C171n最小CLC811WY47IHOKooooo109814 08171jpjcLQB5FX-MAXOK16164 1206110728 18SO1JRlCLZB12FX-MtMOKS29 77491C728 18S02UJCLCB5MYWAXOK16164 120811M08 40202PJCLC812OK5629 7749111106 40202J 31GLCB5MYMAXOK47614 c3407107 64252JPJCLC81ZMY-WIUOK14

9、685 3527.107107 64252(3JcLQB5MY-OK47814 0634107107 C41B3(31CLC812MY-WIMOK145 3m107107 64183WCLC85MY4AXOK65694 72011 699 33213JcLCBI?MYJIUOK17186 76951MK9 33214PlCL 305MY. AXOK6S94 7201C99 33214wCLC81ZMY-WIMOK17165 76951 699 33314峭cLCBSMY-OK75fi19 22tC3flB 06264JrsiCLC812MY-WIUOK1&00 sar城革in 廣1使用階段正獻(xiàn)

10、面抓電4及克QKI衛(wèi)高層迪克4修通綱前最小e（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。方逮融 曲是去麴泮Sl-T (WEjSl6 (MW2)SUL5lBL (Wk2)迎TR (MW7)SlBR (WT2)SlMAXNWT2)5MLW (MF2前W創(chuàng)VYMNOK1.6211.241.S21!6.U2I1.S21!6.U2412114 MW2平CLCB1I項(xiàng)VYW(X1(0616%3cmei6S901X1謠3

11、cmi-1VM3CU31SVV4IK01.6211e.241.S2V沁，1.52116.M2412V-CWM3CLC811四81.(0606明C.28)t .版0.126)65MSC2-1WM3ac8i覆好押0l?V70291?“5CC斯.111 M3山鄧桂iWKOK1.35716.3321.99?e.3S21.5971e.n?2-crow4WCU31I翅OK1.W16.3K1JW1171e.BW7T.mo4HIcLCSU翎OKge.35aeC29F.1538C2327e.J5C292719150445315021疣.而Z13S工而21376S.M5721376-CMW4期CU318OVY-M

12、K0IM6 3878CMS6W80.3S356.W80 MB5心忙翎OKgC.3B71.475JE.M961.42C.501.47M-1.11805虹S仿網(wǎng)WtWiOK的S96BS325SJ.E83632S58J.S81S32S“：05如dOU網(wǎng)OK1gf!5堿3 sBJ55;40M-CCOK5府CU31I冽OK1.4711G22S21.475!22951，女e2K14711-151 506WcUS1t他UV IU(OK535庶腿cwweWdcsie雨(X2.Weuif2BeuH2.M18euu2W3.19110.、他田總0工就百公里槍管廠 r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

13、在PSC設(shè)計(jì)驗(yàn)算中對(duì) B類部分預(yù)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。北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用PSC亮濟(jì)第，宓toJT0三韁爾大片挖良像11育14 7 T.RWh3力帆力 K4jcJWd椅斗，介力去 陽(yáng), I 口英訐機(jī)18 ：0. 3券:盲不在）fjyrnwj我行EWW淅打力/傳用帆G*H上抗沁口WHJWiL*（6teM 阿1珈即增值上居次加支U單元位蚩頂/

14、底合稱 組名類型蛉算Sig_SS (KN/FTfZ)WJk (m)W_AC (m)1(1底CLCB24MY-MAX0K0.00000.00000.00021V項(xiàng)CLCB25MY-MW0K89228.94710.00010.0002I142底CLCB24MY-MAX0K0.00000.00000.000242頂CLCB25MY-MW0K47080.16430.00000.00022(2底CLCB24MY-MAX0K0.00000.00000.00022(2頂CLCB2SMY-MW0K44044.76690.00000.00022J(3底CLCB24MV-MAX0K0.00000.00000.00

15、022JI3頂CLCB25MY-MM0K24849.01890.00000.0002一3Pl底CLCB24MY-MAX0K0.00000.00000.0002(3頂CLCB25MY-MM0K23015.21430.00000.00023J4底CLCB24MY-MAX0K0.00000.00000.0002I34頂CLCB25MY-MW0K10018.90630.00000.0002H底CLCB24MY-MAX0K0.00000.00000.00024頂CLCB2SMY-MW0K9302.19770.00000.00024J5l底CLCB2SMY-MAX0K0.00000.00000.00024

16、J15頂CLCB24MY-MW0K5509.38060.00000.0002小、使用1介段裂方差龕度蛤I草/A AA An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。 工忖 王G唐，H依，度安力-義工后護(hù)惻 jEAit傳匕”網(wǎng)年6長(zhǎng)力忖口丹皿?* 王公博，富王公力-電工卜”工50成*01”“一8依Awn盤/QSIQOA北京邁達(dá)斯技術(shù)有陽(yáng)公司劉浩磊（編）唐曉東（核）midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專翹應(yīng)用（5）對(duì)于穩(wěn)定性驗(yàn)算，可以通過civil

17、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. 3-2、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)于用工結(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

18、卜的應(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)比檢第。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 承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程第7章內(nèi)容，確定檢免公式及檢算系數(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. 0-1. 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)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)效率叫的試驗(yàn)荷載及加

19、載方案。Ss. 一.（1 + ）Ss-一靜力試驗(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： 北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用S-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：右一按規(guī)范取用的沖擊系數(shù)值；驗(yàn)收性荷載試驗(yàn)iq:。851. 05：鑒定性荷載試驗(yàn)-nq： 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8-1-3 “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5.2.2T/ 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

20、。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)手沖擊系數(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k=今計(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)位置最大負(fù)彎矩工況，主跨支點(diǎn)截面，圖示B截面 TOC o 1-5 h z （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 .B -IC -I A -I B C|IiiiiilB根

21、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 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. lkN*m,此值即為公式中的分母值, 如圖所示。北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）midasQvil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用IH3 J 313)J1313 essfs X港雄除藝 4 aLJ 5

22、XVS*.二二M1J.IIhl IT.，E!cnnj 工 ox*工元-壬右施中岫1里反力-厘/叫*6得到檢算控制荷載計(jì)算效應(yīng)俏后，可以通過移動(dòng)荷載結(jié)果影響線梁?jiǎn)卧獌?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met文件。，y :通過移動(dòng)荷載結(jié)果移動(dòng)荷載追蹤器梁?jiǎn)卧獌?nèi)力，輸出12號(hào)單元中點(diǎn)產(chǎn)生 最大歪彎矩時(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met格式文件，導(dǎo)入civil后作為靜力荷載計(jì) 算分析。北京邁達(dá)斯技術(shù)rr陽(yáng)公司劉浩磊（編）唐曉東（核）gl?:.Tln-

23、.lc 一lnlglnlalal，QEmidasQH技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用 TOC o 1-5 h z R熨冗e*1#Cfl o / i/t澗 ，j角力 zc rr nHT? ，aRH . ，BM .*川|，411200， hc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)口編小工具），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。試驗(yàn)荷載理論計(jì)算確定試驗(yàn)荷載加載位置后，即可采用試驗(yàn)干輛或重物加載試驗(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) 車輛荷載可以采用冰期粱段期線）集中港載進(jìn)行

24、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80kM130kM130kM3. 5m1. 3m如將該試驗(yàn)乍輛加載在最外側(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（加載區(qū)間確 定的直線）卜端、上端的偏心距離，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 放在放號(hào)節(jié)

25、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)不輛荷載的輸入。北京邁達(dá)斯技術(shù)rr陽(yáng)公司劉浩磊（編）唐曉東（核）10midasQvil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用A二蕉中改僅F PKJ W9XW% JT 金川Y r工；-B XI 7wi71.叫It田N|W對(duì)于梁格模型，可以參照單梁模型對(duì)縱梁?jiǎn)卧┘恿汉奢d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

26、單元上施加試 驗(yàn)荷載，首先通過荷載壓力荷載）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、下距統(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。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

27、荷載中第一個(gè)集中荷載放在 加載平面原點(diǎn)位置處，方面平面荷載的定義和分配。北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）11midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用葺，I “人 )WB.不uTWit5U5wnct3WWfiW逸容天S3印”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。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

28、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)北京邁達(dá)斯技術(shù)rr陽(yáng)公司劉浩磊（編）唐曉東（核）12inidas Civil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用變測(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（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：”=”

29、式中2表示試驗(yàn)荷載作用下量測(cè)的彈性變形（或應(yīng)變）值：S5表示試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算變形（或應(yīng)變）值。S,與Ss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)與=9，5所g為實(shí)測(cè)變形（或應(yīng)變）的最大值，咒為橫向各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)變形 （或應(yīng)變）平均值。對(duì)于Ss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?jiǎn)卧獞?yīng)力查看相應(yīng)控制截面的最大組合應(yīng)力，如

30、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?jiǎn)卧?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1T0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(jiǎn)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)。北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩丸（編）唐曉東（核）13inidas Civil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用對(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)變對(duì)比校驗(yàn)，可以通過midasFEA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

31、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)，F(xiàn)EA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。偏我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。北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）14midasQH技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用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I滿足一定的要求Sep4美像0Z2W1C0ke*W458，B7-1 2*心353SC7I5a如1。oticoe3 27“-”1 T1UM-X17HAM-VTV.MZR0TV

32、4.XROTH-YAOTH-ZeEmiEE33EX4BaEQQl”日2cN卡J.，% 匕十、，M，Bit *ifow o.oc 00003 M3.57 W08W0.00 W0 00于 .9 WO.X 0108ON】夕 01Q8K1i* W.IS M *0903010oxTRAWX 0108TRAW0 00RQT74-MCW&3HM0 00RCTH.ROTH-ZVn梅噌 皿rs 可一屋 小_J._彳GTS 的OMOOCiOi0874 247424 0108CMCOO Ot0 00, o oar 01OC01024eo ooociae4$4 8，4 乂 0 000j3W0 00 008E49 13

33、WH Of08W RS、tot I 0 00mrrw-trp. iVIVMjtVIVU9v，g0.8ax*c.x0 w0 000808080 000 0030 00DQOxn0 900 300 90 awe1占IftAH-A3“TQAW2QOTU.XftOTW-VQOTh-2七VIV36VUevmqo.ocIBS-oeo000Q8I，neesjoss：擎與聞enan1 2VfUR北京邁達(dá)斯技術(shù)rr限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）17inidas Civil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用行車動(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【

34、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。移動(dòng)荷載時(shí)程分析時(shí)程分析（tini e hi story an alysi s）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。.建立結(jié)構(gòu)模型.輸入質(zhì)量數(shù)據(jù).輸入特征值分析數(shù)據(jù).進(jìn)行特征值分析.分析特征值分析結(jié)果.輸入時(shí)程分析數(shù)據(jù).進(jìn)行時(shí)程分析.查

35、看時(shí)程分析結(jié)果北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）18midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專翹應(yīng)用（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2所示的三角形荷載。模型的尺寸和荷載等數(shù)據(jù)如下：P=1 kN , V=80 km/hr600.5 m=30 m圖1.例題模型采用梁?jiǎn)卧７治觯珻30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IkN的三角形荷載，其中時(shí)間tl和t2間的時(shí) 間

36、差由不輛的速度和所建模型的節(jié)點(diǎn)間距來決定。rimc(scc)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 口=單元長(zhǎng)度/車速=0.5 in/（80 kin/lu）=0.0225 sec t2= tlx 2 =0.045 seco（2）輸入質(zhì)量數(shù)據(jù)振型桎加法是根據(jù)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。北京邁達(dá)斯技術(shù)TT限公司劉浩磊

37、（編）唐曉東（核）19midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用M物集不維Q灸H 3-D，-次面XT平壺*銀工情史莊利空曲霹。跖里為“，：冏期理-ris力將自我蕓您為虐俘桃箱刀先& Z特力扎T特力2生力配匡震“確訪層崎臚狂示牛，朽鼻A后與注面赤ar軍畫）齊齊 向WF示中，杵祈后行:與醫(yī)而用tar平豳）看齊R送取冷圖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(zhǎng), 而且高階模態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反

38、應(yīng)的影響不是很大，所以我們對(duì)這個(gè)模型考慮到第 8個(gè)模態(tài)，之后查看其振型質(zhì)量參與系數(shù)，看看選取振型數(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(zhǎng)對(duì)分析結(jié)果影響很大，一般將分析時(shí)間步 長(zhǎng)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)果北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）20inidas Civil技術(shù)資料檢測(cè)專翹應(yīng)用根據(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

39、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(zhǎng)設(shè)為（At） = 0.001秒弋T/10 = 0.00097（.千點(diǎn)祺態(tài)0XUYUZRXRYRZ10.000 000.0C0.5302 3962.390.00ooc0.309C0COO0.0)20.000 000.0C0.35ooc62.390.00occ63.M6184coo0.0)30.000 000.0C0.5391291.510.00oocCM63 84coo0.0540.000 000.0C0.000 0091510.000 0016.87

40、791 0.000.0350.000 000.0C0.003K94.770.000 000.00T9 710.000.0960 000 000 0C0 M0 0094 770 000 006 9986 70OCX)0 g70 000 000 0C0OT16496 420 000 000 oo36 70ooo0 0。80 000 000 0C0M0 0096 420 000 003 888 6coo0 0390.000 000.0C0.333 9897.400.00ocoC.30MS8coo0.0)100.000 000.0C0.33ICC97.400.00ooc2.4493 c2C.000.0

41、3模芯nANXTRAM YTRAN-ZR01,N-XR01K-YMFZ七健合計(jì)健宮計(jì)R5合計(jì)展里合計(jì)族里合計(jì)質(zhì)里合計(jì)1080 000.000.00N33za0.00QOO0.009。Q.00o.oa20 000 000 000 X0 002 S30 00ooc141姐141 Moooooo30 000 000 0C0M0 282 810 000 00OOO141 Moooooo40.000 000.0C0.03occ2.310.00ooc3： 30177 2#coo0.0050.000 000.0C0.5331C2.910.00ocoC 30177 28coo0.0060.000 000.0C

42、0.33OOC2.910.00ooo1S.55192 S3coo0.0370.000 000.0C0QJ9 0S2.960.000 000.00192830.000.0980.000 000.0C0.030 002.960.000 008.63201 460.000.0390.000 000 000.000 032 990 000 000 OO201 46ooo0 03100 000 000 0C0.M0 002990 000 00543206 Mooo0 00,II - 我力0 CM5J I-，交臺(tái)Ril114HTS值前口7fk0t-OCttM MS,1fCl1-6 NCCIMQ3MK8)

43、PKOXA 1W，IC1F , I義也e-整-圖15.時(shí)程荷載工況下變形形狀北京邁達(dá)斯技術(shù)rr梁公司劉浩磊（編）唐曉東（核）24midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用心自時(shí)程荷載工況下彎矩包絡(luò)圖miiRw A5 印拓 O I0 a m4 r.F力IM wn大 才炳亢8TM _，*4e-.工恒不W時(shí)程荷載工況下應(yīng)力包絡(luò)圖杳看各個(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（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。北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司劉浩磊（編）唐曉東（核）25midasCivil技術(shù)資料檢測(cè)專題應(yīng)用BrAJflTT*ft tfteItCiVLLAMKCT4ACCUUA ZCyCtAHM- *選擇經(jīng)果 時(shí)程分析結(jié)果溺程圖表.在定義題#選擇欄選擇龍彩或梁國(guó)元的力儂力，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。j j u A-iu|Ri，A甲函熟,時(shí)限分圻的提，I時(shí)程結(jié)果匡曲梁中元店力，應(yīng)力備濘 msoet單元號(hào)： 31結(jié)案芟空內(nèi)力應(yīng)力點(diǎn)：i-i* CK% 1M in 28 2& 311 xa JO 4 S 3 5 MO 13 UI 幺* *M車速：