midas系列培訓之橋梁檢測專題

midas系列培訓--檢測專題

目錄（1）外觀檢測（2）結構檢算（3）靜載試驗

加載方案確定

試驗荷載效率

撓度、應變結果查看與對照（校驗系數）（4）動載試驗（5）FEA檢測功能介紹

靜載試驗-縱橫向應變、撓度

動載試驗

分級加載及裂縫查看

檢測內容和目的（1）外觀檢測：對橋梁各部件病害進行檢測，記錄各部件缺損狀況，為荷載試驗提供參考。（2）結構檢算：通過結構承載能力分析，判斷該橋原設計承載能力是否滿足要求，并判斷是否滿足現行荷載等級要求，從而分析判斷橋梁的實際承載能力。（3）靜動載試驗：了解結構在靜力荷載和動力荷載分別作用下的實際工作狀態，綜合分析判斷橋梁結構是否滿足設計荷載及其使用性能。（4）針對橋梁現狀，提出相應的建議及意見。1、外觀檢測《公路橋涵養護規范》對橋梁的所有部件進行現場檢查，詳細記錄每一部件的具體缺損狀況1、橋面系2、上部結構3、支座4、下部結構5、側墻、護坡等其他構件目測觀察結合儀器觀測進行，近距離檢查橋梁各部件的的缺損情況2、結構驗算分別按照原來規范和荷載等級及現行規范及荷載等級進行結構驗算判斷該橋原設計承載能力是否滿足要求，并判斷是否滿足現行荷載等級要求，結合本次檢測結果，綜合評定橋梁的實際承載能力3、靜載試驗靜載試驗檢測內容（1）測試橋梁控制截面在試驗荷載作用下的撓度；（2）測試橋梁控制截面在試驗荷載作用下的應變；（3）觀測梁體在試驗荷載作用下裂縫的開展情況。3、靜載試驗步驟：（1）確定控制截面及加載工況（2）確定加載方案（試驗荷載效率）（3）結果對比（應變和撓度）橋梁概述：3X28預應力混凝土連續梁橋，單箱四室上部結構采用C50混凝土設計荷載：公路-I級設計行車速度：60km/h3、靜載試驗實例：3、靜載試驗控制截面3、靜載試驗梁橋的主要測試內容3.1控制斷面正彎矩撓度負彎矩3、靜載試驗正彎矩撓度正彎矩撓度3、靜載試驗位置工況（7個）工況Ⅰ邊跨1跨中（A-A截面）最大正彎矩效應（中載、偏載）工況Ⅱ跨中（A-A截面）最大撓度效應（中載、偏載）工況Ⅲ中跨跨中（B-B截面）最大正彎矩效應（中載、偏載）工況Ⅳ跨中（B-B截面）最大撓度效應（中載、偏載）工況Ⅴ邊跨2跨中（C-C截面）最大正彎矩效應（中載、偏載）工況Ⅵ跨中（C-C截面）最大撓度效應（中載、偏載）工況Ⅶ中支點支點（D-D截面）最大負彎矩效應（中載、偏載）3.2荷載工況3、靜載試驗內容a、確定加載車輛b、根據實驗荷載效率確定加載車輛的數量和位置途徑1、移動荷載追蹤器，工具>mct命令窗口2、梁單元荷載-集中荷載3、利用和EXCEL表格數據互換功能4、影響線數據導出為TXT文件、DWG文件功能3.3確定加載方案3、確定加載方案3.3.1等效荷載加載車輛：3軸總重300KN3、確定加載方案3.3.1等效荷載加載車輛：3軸總重300KN3、確定加載方案原則：實驗荷載效應與設計荷載效應等效（試驗荷載效率滿足檢測規程的要求）3.3.2加載車輛的數量和位置3、靜載試驗內容加載車個數估算（A-A截面彎矩影響線）1、全部加載在15號節點上：5.65*300=1695.6KNm7113.2/1695.6=4.2(加載車個數)

2、全部加載11節點上

3.88*300=11647113.2/1164=6.11(加載車個數)可選為6個加載車7113.2為公路一級標準荷載下的A-A截面（邊跨跨中）的彎矩值3.3.2加載車輛的數量和位置3、靜載試驗內容移動荷載追蹤器利用civil的移動荷載追蹤追蹤到的荷載保存為mct文件（不考慮沖擊—刪除移動荷載分析控制）工具>mct命令窗口導入結合excel完成車輛荷載的定義3、靜載試驗內容根據影響線確定最不利位置Civil里影響線保存為DWG文件，在cad里確定加載單元及位置梁單元荷載-集中荷載施加結合excel完成車輛荷載的定義利用影響線小工具3、靜載試驗內容工況試驗項目試驗荷載效應設計荷載效應荷載效率工況ⅠA-A截面最大正彎矩效應（14單元J端）6916.77113.20.97工況ⅡA-A截面最大撓度效應（15節點）-1.77-1.780.99工況ⅢB-B截面最大正彎矩效應（42單元J端）5905.95871.31.01工況ⅣB-B截面最大撓度效應（43節點）-1.38-1.371.01工況ⅤC-C截面最大正彎矩效應（70單元j端）6940.67113.20.98工況ⅥC-C截面最大撓度效應（71節點）-1.79-1.781.01工況ⅦD-D截面最大負彎矩效應（30號單元）-4066.5-4098.50.99注明：表中數據彎矩單位為KN*m，剪力單位為KN，撓度單位為mm，撓度方向“-”為向下。3.4荷載效率3.5應變和撓度測試結果（7種工況）3、靜載試驗內容撓度：結構剛度應變：結構強度在工況Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅸ滿載作用下，主梁實測撓度校驗系數介于0.81~0.93之間，實測撓度均小于計算值，表明主梁結構豎向剛度滿足設計要求3.5.1

撓度測試結果3、靜載試驗內容工況測點實測值（mm）計算值（mm）校驗系數工況ⅡA-A截面左側-1.43-1.7730.81右側-1.45-1.7730.82工況ⅨA-A截面左側-1.40-1.500.93右側-1.7-1.500.84工況ⅣB-B截面左側-1.22-1.380.88右側-1.24-1.380.90工況ⅥC-C截面左側-1.51-1.790.84右側-1.57-1.790.88注明：撓度方向“-”為向下。撓度測試測點正彎矩撓度3、靜載試驗正彎矩撓度正彎矩撓度3、靜載試驗位置工況（7個）工況Ⅰ邊跨1跨中（A-A截面）最大正彎矩效應（中載、偏載）工況Ⅱ跨中（A-A截面）最大撓度效應（中載、偏載）工況Ⅲ中跨跨中（B-B截面）最大正彎矩效應（中載、偏載）工況Ⅳ跨中（B-B截面）最大撓度效應（中載、偏載）工況Ⅴ邊跨2跨中（C-C截面）最大正彎矩效應（中載、偏載）工況Ⅵ跨中（C-C截面）最大撓度效應（中載、偏載）工況Ⅶ中支點支點（D-D截面）最大負彎矩效應（中載、偏載）撓度測試荷載工況控制截面應力測點的應力采用應變片測試（縱向）控制斷面上測點布置如下：3.5.2應力測試結果3、靜載試驗內容控制截面應力測點的應力采用應變片測試（縱向）控制斷面上測點布置如下：3.5.2應力測試結果3、靜載試驗內容6.4.3應力測試結果截面管理器--附加應力輸出點：3、靜載試驗自定義應力輸出點-梁單元細部分析（壓為負拉為正）6.4.3應力測試結果3、靜載試驗6.4.3應力測試結果實測值：應變Civil計算值:應力，換算為應變應力點應力（MPA）應變Add-1-2.17E-01-6.28E-06Add-23.02E-018.75E-06Add-38.21E-012.38E-053、靜載試驗6.4.3應力測試結果3、靜載試驗6.4.3應力測試結果3、靜載試驗內容測點編號實測值（με）計算值（με）校驗系數1-5-6.20.81278.70.8031723.80.71421250.84520250.80622250.88721250.84823250.92920250.801021250.841122250.881220250.801318210.8614680.7515-5-60.83注明：拉應變為正，壓應變為負。工況IA-A截面應變結果各測點實測應變校驗系數小于1，實測值均小于計算值，說明該控制截面強度滿足設計要求4、動載試驗4.1動載試驗內容4、動載試驗4、動載試驗4.2自振特性的試驗激振方法：內容：4、動載試驗模態一模態頻率（HZ）模態一4.4555模態二5.5116模態三7.5759各階振型振動頻率表理論計算-特征值分析4.2自振特性的試驗實測基頻要大于理論值，實際剛度大于理論剛度模態三模態二4、動載試驗4.2自振特性的試驗4、動載試驗4.3行車動力響應試驗測試內容和工況：4、動載試驗4.3.1無障礙行車動力響應試驗試驗荷載：車重：300KN三軸4、動載試驗4.3行車動力響應試驗4、動載試驗4.3.2無障礙行車試驗單元數：84節點數：85單元長度：1m支點：1、29、57、854、動載試驗無障礙行車試驗：汽車車列，以不同的車速（5、10、20、30、40、50、60)KM/h通過，使橋體產生自由震動，從而測得主橋的隨機振動信號，以分析該橋的自振頻率和測定結構的阻尼特性。4.3.1無障礙行車動力響應試驗4、動載試驗4.3.1無障礙行車動力響應試驗表達式：4、動載試驗4.3.2實例單元數：84節點數：85單元長度：1m支點：1、29、57、85車速：40kn/m車重N=300KNt1=1/40(h)=0.025h=0.09sect2=0.05h=0.18sec通過全橋時間：7.56sec4、動載試驗具體步驟1.建立結構模型

2.輸入質量數據

3.輸入特征值分析數據

4.進行特征值分析

5.分析特征值分析結果

6.輸入時程分析數據

7.進行時程分析

8.查看時程分析結果4、動載試驗

質量數據

4、動載試驗

特征值分析

4、動載試驗

特征值分析結果

4、動載試驗

時程函數

4、動載試驗

時程荷載工況

4、動載試驗

節點動力荷載

4、動載試驗利用結果菜單里提供的各種后處理功能查看分析結果，程序將提供分析時間內結果的最大、最小值和包絡結果彎矩包絡

變形4、動載試驗14節點位移時程曲線查看各個時刻的結構的反應時，可利用結果>時程分析結果功能，程序將以時程圖形和文本的形式輸出結果。時程分析結果包括位移(速度、加速度)、內力和應力。5、FEA在橋梁檢測上應用為什么要用FEA？1、實體仿真分析，結果精確，操作便捷，可直接從Civil導入幾何和鋼束信息2、可直接得到應變3、得到橫向應力/應變分布和橫向撓度分布4、寬橋、小半徑彎橋、