《交通工程開題報告：萬新大橋荷載試驗方案設(shè)計》5700字

開題報告文獻(xiàn)綜述題目萬新大橋荷載試驗方案設(shè)計題目類別應(yīng)用研究姓名專業(yè)交通工程班級學(xué)號選題背景及依據(jù)（簡述國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果（文獻(xiàn)綜述），選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)） （一）文獻(xiàn)綜述1、前言橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗就是對橋梁結(jié)構(gòu)物進(jìn)行直接加載測試的一項科學(xué)試驗工作，其目的是通過荷載試驗，了解橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下的實際工作狀態(tài)，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的安全承載能力及評價橋梁的營運質(zhì)量。對于一些在理論上難以計算的部位，通過荷載試驗可達(dá)到直接了解其受力狀態(tài)的目的；通過荷載試驗常常有助于發(fā)現(xiàn)在一般性檢查中難以發(fā)現(xiàn)的隱蔽病害；通過荷載試驗可以檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量，通過荷載試驗可以確定新橋的結(jié)構(gòu)實際的承載能力，為制定橋梁加固或改建技術(shù)入案提供依據(jù)。此外，通過對新建橋梁結(jié)構(gòu)的竣工荷載試驗以及針對性很強(qiáng)的研究性試驗，可為發(fā)展橋梁設(shè)計理論和提高施工工藝水平，不斷地積累技術(shù)數(shù)據(jù)并提供利學(xué)依據(jù)。橋梁荷載試驗是新型橋梁結(jié)構(gòu)性能研究、各類橋梁施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)承載能力評定工作的重要手段，普及橋梁荷載試驗技術(shù)，搞好試驗工作并做出橋梁結(jié)構(gòu)性能的正確評定，對于推動我國橋梁建設(shè)，提高橋梁工程質(zhì)量，挖掘服役橋梁承載潛能，都具有十分重要的意義。2、國內(nèi)研究狀況我國橋梁的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)曾經(jīng)套用參照過美國及蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)。直至文革之后，我國先后頒布了三本規(guī)范：1975年試行的《公路橋涵設(shè)計規(guī)范》、還有1989年執(zhí)行的《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》、以及2004年實施的《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》)。即使是2004年頒布的橋梁設(shè)計規(guī)范，主要依據(jù)仍然建立在1985年德國柏林國際會議上通過的《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法草案》以及交通部1988年頒布的《公路舊橋承載能力鑒定方法》（試行）的基礎(chǔ)上。國內(nèi)也在逐步完善評估規(guī)范，2011年交通部頒布的《公路橋梁承載能力評定規(guī)程》等多個規(guī)范也不斷的出臺。近年來，世界各國在進(jìn)行大量的機(jī)構(gòu)試驗研究的同時，都十分重視改進(jìn)試驗方法和試驗技術(shù)。一些技術(shù)先進(jìn)的國家先后建立了現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)試驗室，配備了規(guī)模大、功能全、技術(shù)先進(jìn)的試驗設(shè)備，應(yīng)用近代電測、光測、自動化和計算機(jī)等新技術(shù)，實現(xiàn)了量測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理的自動化，形成了一套比較完善的試驗方法，為解決各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題提供了可能性。橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測分為局部檢測和整體檢測兩種。局部檢測是對橋梁需要重點了解的部位進(jìn)行細(xì)查，目的是搞清結(jié)構(gòu)局部的物理、力學(xué)和構(gòu)造特性或?qū)嶋H狀態(tài);整體檢測則是從全局上把握結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)。無論局部檢測還是整體檢測，從方法上都可以分為表觀檢測和儀器檢測兩種。儀器檢測又包括了局部檢測方法、靜態(tài)檢測方法和動態(tài)檢測方法。目前，科研工作者正試圖將這種方法的理論和功能進(jìn)行擴(kuò)展，使之成為能夠用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)整體探傷評估的有效方法，已經(jīng)提出的方法可分為兩大類，即模型修正法和指紋分析法。但兩者現(xiàn)在還都處于研究階段，有許多技術(shù)問題要解決，離實際應(yīng)用還有距離。模型修正法的最大缺點是由于不可避免的噪聲干擾和實測信息不足，常導(dǎo)致?lián)p傷的誤判；指紋分析法通過指紋的變化來判斷結(jié)構(gòu)的真實情況。常用的動力指紋有頻率、振型、振型曲率、應(yīng)變模態(tài)、功率譜等。該法的最大缺點是結(jié)構(gòu)損傷導(dǎo)致的固有頻率變化很小，而振型（尤其是高階振型）雖然對局部剛度變化比較敏感，但精確測量比較困難，振型曲率應(yīng)變模態(tài)則在傳統(tǒng)的低幅值振動測試中變化量的量級太小，難以起到有效的判別作用。橋梁檢測是一種實踐活動，對橋梁的檢測要由表及里、由淺入深地進(jìn)行，才能全面了解和判斷橋梁的實際工作狀況，為橋梁的日常養(yǎng)護(hù)和加固維修提供科學(xué)的依據(jù)。它自始至終都和理論分析保持著密切的聯(lián)系。未來橋梁檢測應(yīng)該不斷發(fā)展檢測理論和完善檢測手段，通過設(shè)計理論來指導(dǎo)橋梁檢測，同時通過檢測結(jié)果來幫助設(shè)計理論的完善。其中，上海的童樂為、沈祖炎等學(xué)者對上海的一座橋梁進(jìn)行實地的考察，調(diào)查其交通量以及通過的車輛類型，得出了6種對鋼橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞作用的模型車輛。同是上海的學(xué)者的王春生使用Monte-Carlo的方法產(chǎn)生虛擬車流，以上海的一座橋梁為依托，對其進(jìn)行了影響線（面）加載，以此來求出他所關(guān)心桿件結(jié)構(gòu)的應(yīng)力歷程，然后再與實際測得的應(yīng)力譜進(jìn)行對比，通過對比結(jié)果矯正交通荷載模型，最終得出一個與實際相符的交通模型。而廣州的王榮輝、池春等做了類似童樂為、沈祖炎的研究，以廣州一座高架橋為調(diào)研對象，得出了5種典型車輛的數(shù)據(jù)。3、國外研究狀況自從18世紀(jì)70年代歐洲工業(yè)革命以后，隨著大工業(yè)與交通運輸?shù)陌l(fā)展而發(fā)展起來的近代橋梁，至今已有200多年的歷史。經(jīng)過這兩個多世紀(jì)的發(fā)展，橋梁的數(shù)量已異常龐大。1779年，英國建成了世界上第一座鑄鐵橋。從此，進(jìn)入了近代橋梁的發(fā)展時期。隨著煉鋼業(yè)的發(fā)展，第一座鋼橋修建于1874年美國的圣路易斯鐵路橋。進(jìn)入20世紀(jì)后，在新建的橋梁當(dāng)中，鐵橋已全部為鋼橋所取代。在水泥問世之后，鋼筋混凝土橋梁也隨之發(fā)展起來，但始終局限于中小跨度橋梁。在1937年第一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁建成以后，混凝土橋進(jìn)入了長跨度橋的行列。在已建成的橋梁當(dāng)中有相當(dāng)數(shù)量由于環(huán)境腐蝕和風(fēng)雨侵蝕，發(fā)生了不同程度的壞化。建立對這些橋梁的安全評估或剩余承載能力的鑒定方法和技術(shù)手萬方數(shù)據(jù)段已成為當(dāng)務(wù)之急。早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)提出了既有橋梁的損傷檢測問題。20世紀(jì)70年代組織完成了有關(guān)橋梁檢測、承載能力評估和橋梁養(yǎng)護(hù)等研究報告。1980年和1982年分別在巴黎和華盛頓召開了關(guān)于橋梁問題的國際討論會議。20世紀(jì)90年代以來既有橋梁的檢測和評估問題越來越受到公路管理部門、研究者和工程師的重視，除了大量的研究文獻(xiàn)外，已經(jīng)出版了關(guān)于橋梁檢測方面的規(guī)程和規(guī)范。以美國為例，1967年，美國俄亥俄河上的一座橋梁在交通高峰期間倒塌，造成了46人死亡。橋的坍塌引起了人們對橋梁結(jié)構(gòu)安全性的重視。次年，啟動了國家橋梁檢測計劃，要求對高速公路上的橋梁進(jìn)行定期和不定期的檢測，最后，“國家橋梁檢測計劃”和1971年修訂的“國家橋梁檢測標(biāo)準(zhǔn)”組成了“最低限度橋梁檢測標(biāo)準(zhǔn)”。在1980年，英國工程師協(xié)會就開始這方面的研究，并且發(fā)表了一篇《既有橋梁結(jié)構(gòu)的評估》文章。1981年，聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織，召開了三次橋梁管理國際會議，提出了如何正確評價既有的橋梁實際承載力和安全性能，以及如何能及時發(fā)現(xiàn)橋梁的異?，F(xiàn)象等問題。另外，無論國內(nèi)還是國外每年都有大量的橋梁需要進(jìn)行維修，如何確保橋梁的進(jìn)行合理的維修，美國公路管理局則將之前檢測中所積累的大量的檢測數(shù)據(jù)與對橋梁工程性能判斷相結(jié)合，將建立在工程歷史積累的經(jīng)驗信息上融入到將來的橋梁的管理系統(tǒng)中的架構(gòu)中。美國對國內(nèi)的橋梁建立數(shù)據(jù)庫，并將以后的檢測所獲得的數(shù)據(jù)不斷更新于其中，以確保橋梁安全運營均在受控之中，并且建立起路面長期管理使用性能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。4、結(jié)論對已完成橋梁結(jié)構(gòu)的使用安全性評估，隨著許多橋梁服役時間在不斷增加，世界各國對此越來越重視，在上個世紀(jì)中期，國外已經(jīng)提出對服役期間橋梁使用安全的評估。隨著對橋梁建設(shè)技術(shù)的日趨成熟，各國對橋梁的進(jìn)一步研究重心也從之前的對新建橋梁研究到對現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)性能評估上轉(zhuǎn)移。國外許多國家在現(xiàn)有服役的橋梁上進(jìn)行了許多橋梁結(jié)構(gòu)方面的檢測和研究工作，例如針對挪威的Skamsundet大橋、丹麥的Faroe跨海斜拉橋等等都做了許多長期的監(jiān)測和使用性能的檢測工作，并且根據(jù)檢測收集了大量的結(jié)構(gòu)構(gòu)建位移以及應(yīng)變等物理參數(shù)影響。我國橋梁荷載試驗研究方面的工作，與世界先進(jìn)國家相比，存在較大的差距，我國的評估體系和評估方法還有待于更進(jìn)一步的完善。近年來，我國也積極橋梁評估方面也做了大量的工作，吸取國外先進(jìn)的經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)橋梁設(shè)計，已頒布基于技術(shù)規(guī)范的橋梁承載能力鑒定文件，并且進(jìn)一步摸索城市橋梁的抗震設(shè)計研究。我國國內(nèi)建設(shè)高速發(fā)展，橋梁在構(gòu)造形式上、復(fù)雜程度上不斷的更新。這更加需要進(jìn)一步對橋梁的檢測水平、檢測方法盡快的提高。（二）選題背景改革開放以來的40多年是中國橋梁建設(shè)發(fā)展的黃金時期，在學(xué)習(xí)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國堅持走自主建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展的道路，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，推動了中國橋梁由大國向強(qiáng)國的邁進(jìn)，但在核心技術(shù)、材料、軟件、裝備、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距。橋梁建養(yǎng)和安全長壽的巨大需求，以及工業(yè)化、信息化、智能化的發(fā)展趨勢，均要求站在更高起點上審視中國橋梁技術(shù)發(fā)展，面向國家戰(zhàn)略需求，堅持問題導(dǎo)向和需求導(dǎo)向，提出未來中國橋梁技術(shù)的發(fā)展方向和目標(biāo)任務(wù)。伴隨我國交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展，給公路橋梁結(jié)構(gòu)性能提出了更高的要求。但因超載重載現(xiàn)象的長期存在，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)性能不斷下降，如何做好橋梁加固與維修工作，保證橋梁安全運營，保障橋梁工程設(shè)施的安全性可靠性、耐久性和適用性顯得尤為重要。而橋梁檢測就是保證橋梁安全運營、保障橋梁工程設(shè)施的安全性、可靠性、耐久性和適用性的重要手段。在科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的號召下，國家加大了各項技術(shù)研發(fā)的投入，極大的促進(jìn)了我國科技的發(fā)展。橋梁檢測技術(shù)正是在這種研發(fā)背景下獲得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。橋梁檢測技術(shù)的提高對增強(qiáng)橋梁的安全性能發(fā)揮了重要作用；它對需要進(jìn)行檢查的橋梁進(jìn)行了分析，利用荷載試驗對橋梁整體受力性能和承載能力做出科學(xué)的評價，為研究橋梁檢測與安全性評估方法提供了參考，為橋梁加固與維修工作提供了依據(jù)。而在運營橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及承載能力檢測中，靜動載試驗最為有效；荷載試驗作為一種十分常見的橋梁檢測手段被廣泛應(yīng)用于橋梁檢測之中，是唯一用于評定橋梁承載力的重要方法。荷載試驗方法可較為直觀地測定橋梁的健康狀況，并且其測定結(jié)果具有較高的可靠性。（三）選題目的及意義橋梁荷載試驗是對橋梁結(jié)構(gòu)物工作狀態(tài)直接測試的一種鑒定手段，分為靜載試驗和動載試驗。通過施加荷載的方式對橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的靜、動力特性進(jìn)行現(xiàn)場試驗測試，一般可以達(dá)成以下目的：（1）通過對橋梁結(jié)構(gòu)物直接加載后進(jìn)行有關(guān)測試、記錄與分析工作，包括試驗準(zhǔn)備、理論計算、現(xiàn)場試驗、對試驗結(jié)果分析整理等一系列內(nèi)容，達(dá)到了解橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下的實際工作狀態(tài)，進(jìn)而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實際使用狀況。（2）梁荷載試驗可以鞏固橋梁工程專業(yè)知識，加深對橋梁工程結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)、力學(xué)性能的理解，熟練掌握MidasCivil軟件，增強(qiáng)專業(yè)素養(yǎng)，為今后工作奠定堅實基礎(chǔ)。（3）通過荷載試驗可以考證橋梁的施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)受力性能，判定橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力，確定橋梁的實際運營狀況和使用條件，為竣工驗收、投入運營使用提供科學(xué)的依據(jù)。（4）通過橋梁荷載試驗可以評估其使用性能和承載能力，為既有橋梁的繼續(xù)安全使用、養(yǎng)護(hù)、加固、改建或限載提供科學(xué)的依據(jù)。（5）通過橋梁荷載試驗，直接測得理論分析與計算的相關(guān)參數(shù)、掌握橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實際受力和工作狀況、探索橋梁結(jié)構(gòu)受力行為的一般規(guī)律、檢驗是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，為充實和發(fā)展橋梁設(shè)計計算理論和施工工藝積累科學(xué)的實踐資料。作為交通系統(tǒng)的組成部分，橋梁在人類文明的發(fā)展和演化中起到了重要作用。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及運輸需求的不斷增長，大型橋梁（如跨海大橋、大跨度橋梁等）越來越多的出現(xiàn)在人們的視野中，這些橋梁造價動輒幾億甚至幾十億元，在交通、軍事和社會生活等方面有著重要的戰(zhàn)略意義。（四）參考文獻(xiàn)[1]孫現(xiàn)國.橋梁結(jié)構(gòu)性損傷檢測技術(shù)研究[J].2018.[2]李東.某預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁橋靜載試驗要點分析[J].交通科技與管理,2022(002):000.[3]付濤.基于梁格法橋梁載荷試驗[J].建筑技術(shù)開發(fā),2021,048(013):118-119.[4]肖福星.沈陽市北海高架橋3#橋結(jié)構(gòu)靜載試驗研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2021.[5]張威.荷載試驗在橋梁檢測中的應(yīng)用解析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018.[6]顏霜.連續(xù)剛構(gòu)橋梁荷載試驗結(jié)果的研究[J].四川水泥,2018(7):2.[7]胡卉.橋梁檢測的方法探究[J].住宅與房地產(chǎn),2018,No.513(28):219-219.[8]嚴(yán)偉飛,尚佩,陳永生,等.后壓漿法對橋梁單樁承載力增強(qiáng)效應(yīng)研究[J].公路與汽運,2020(3):4.[9]林琦.基于靜、動載荷試驗的某大橋性能分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018(31):2.[10]胡安慶,趙炯.淺析斜拉橋檢測中的靜載試驗[J].建筑與裝飾,2020.[11]惠小磊,張國強(qiáng),謝丹.車輛載荷作用下橋梁結(jié)構(gòu)承載力試驗分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2022(014):000.[12]詹鎧臻,劉功毫,袁志群,等.強(qiáng)風(fēng)載荷下橋梁風(fēng)致行車安全與抗風(fēng)方法研究[J].公路交通科技,2022(005):039.[13]WENChang-ting,WANGTao.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁試驗檢測技術(shù)研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2019(017):000.[14]遲嘉陵.橋梁檢測車支承載荷分析與試驗研究[J].2020.[15]李應(yīng)成.橋梁載荷試驗加載方案設(shè)計[J].山西建筑,2015,41(36):2.[16]羅浩.大跨度橋梁載荷試驗[J].科技研究,2014,000(019):194-195.[17]姜龍飛,武林林.雙塔斜拉大橋橋梁載荷試驗與分析[J].北方交通,2022(009):000.[18]吳彬.基于荷載試驗的既有橋梁安全性評定研究[D].武漢理工大學(xué),2010.[19]WangJ,SunL,SIPO.AnalysisofacontinuousT-beambridgeloadtest[J].BuildingStructure,2018.[20]JJReilly.LoadTestingDeterioratedSpansoftheHamptonRoadsBridge-TunnelforLoadRatingRecommendations.2017.[21]BechtoldA.CalculatingdeflectionsoftheIndianRiverInletBridgeusingrotationsfromastructuralhealthmonitoringsystem.2017.二、主要研究（設(shè)計）內(nèi)容、研究（設(shè)計）思想及工作方法或工作流程1、設(shè)計內(nèi)容通過對橋梁的結(jié)構(gòu)分析，制作橋梁的靜載或者動載試驗方案，并且通過靜載或者動載試驗的方案的設(shè)計了解試驗應(yīng)力分析實際工程中的應(yīng)用，并且應(yīng)熟練的掌握橋梁試驗的檢測分析方法，清楚并掌握橋梁荷載試驗的全部過程。2、設(shè)計思想（1）現(xiàn)行國家有關(guān)工程施工規(guī)范、規(guī)程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；（2）有關(guān)政策和文件規(guī)定；（3）現(xiàn)場踏勘情況；（4）施工類似工程施工經(jīng)驗等。3、工作流程第1步：選題及接受任務(wù)書第2步：項目設(shè)計資料熟悉及復(fù)核第3步：國內(nèi)外類似工程案例及施工技術(shù)文獻(xiàn)