桥梁模型试验相似理论及试验实例PPT课件.pptxVIP

桥梁模型试验相似理论及试验实例;模型试验一般包括模型设计、制作、测试和分析等

内容，中心问题是如何设计模型。;缩尺模型——缩小的原型试验代表物，不要求满足严格的相似条件，只要求与原型大体相似。一般将试验结果与理论计算对比，用来验证新理论或新计算方法。;模型试验的作用;相似理论是研究自然界相似现象的性质和鉴别相似现象的一门科学，它主要回答：;相似理论;1.相似常数（相似比、模型比）

相似常数=原型物理量/模型物理量;3.相似指标

两系统中相似常数之间的关系式，若两系统相似则相

似指标为1。;6.物理过程的相似

两物理现象相似的条件是模型试验必须遵循的原则。

如：几何相似，相应物理量成比例，相似指标为1等。;相似理论--相似理论的栓释;l;;④;得到相似判据：;令，（用①、②、④和⑥式）得：;相似理论--相似判据的确定;-2011

1110;相似理论--相似判据的确定;相似理论--相似判据的确定;静力试验模型;结构静力模型试验的相似关系式;静力试验模型举例—简支梁受集中力作用;动力试验模型;动力相似时间常数;结构动力模型试验的相似关系式;如前面静力模型动力相似，则需增加如下各参数：;模型材料选择;两联完全对称的六孔一联的斜拉-连续组合体系,每联由中间一座斜拉桥和两侧各两跨连续梁组成;跨72m+80m+168m+168m+80m+72m=640m，全桥总长1280m。斜拉桥为独塔单索面,塔梁墩固结，高88m。桥面总宽29.5m。主梁为单箱五室预应力混凝土箱梁，梁高3.6m。;模型静力试验主要试图解决两个问题：

①恒载（结构自重荷载）作用下控制断面正应力分布剪

力滞影响后的变化规律；

②活载（或施工荷载）作用下箱梁约束扭转或截面畸变

引起的正应力和剪应力分布情况。;杭州钱塘江三桥静力模型试验;模型设计基本参数;1.测点

1)按剪力滞测试要求，在斜拉桥塔根附近、跨中和连续梁

内支座附近、跨中等四个测试断面上个布置正应力单向

应变测点。;1.测点

2)按截面扭转应力测试要求，在（除斜拉桥跨中以外）

三个断面上个布置测平面应变的应变花测点。;1.测点

3)在斜拉桥和???续梁两个跨中断面上各布置两个竖向位移

测点，测定模型的竖向变位。在连续梁内、外两个支座

上各布置两个力传感器，以测定模型支座反力。;2.荷载

1)恒载

模型自重略去不计(用仪器调零方法去除),只考虑原型自重荷

载。按缩比算得模型线均布荷载集度qm=5.1N/cm，全部模拟恒

载约1830N。实际加载用袋装废铅字布满整个模型桥面。;2.荷载

2)扭矩

设计施加集中力偶矩。在斜拉桥跨内距塔根L/8、L/4和连续

梁跨内距内支座三个断面加载，并采取不同的荷载分级。;3.支座和边界条件处理

考虑到恒载作用的对称性和试验场地的限制，模型总体设计

时对斜拉桥只取对称跨的一半。为使模型结构边界条件尽可

能等价于原结构，采取的主要措施：;可调节纵横向

位移的钢支架;采用一种不太精确（但对恒载剪力滞分析没有影响）的做

法，把5.1N/cm的均布荷载均摊给每根索，即每根索承担

11.4cm索距范围内的荷载，算出对应的索力：;按期望索力值，根据钢丝的直径、质量和长度等算出模型上每根索的频率值，调整各荷载作用下每根索的频率，使与期望值一致。;5.应变和挠度测量

恒载索力调到期望值后，按有机玻璃模型试验的常规方法

进行应变和挠度测量。全部280余点应变用一台静态数据

采集器进行测量，挠度用百分表测读。;模型操平、支反力调整、读零;剪力滞试验：恒载作用下四个测试断面上的正应力分布曲线

和最大剪力滞系数，斜拉桥剪滞系数有沿桥轴线逐渐增大的

趋势，连续梁可不计剪力滞影响。;单索面斜拉桥，如塔梁墩固结，多室箱梁在塔根处的剪力

滞后现象会十分突出；主梁在活载（包括施工偏心荷载）

作用下产生（包括约束扭转在内）的扭转效应。

模型试验着重研究了这两个问题，并校核了理论分析结果，

取得了满意的成果。

试验技术方面，模型设计、边界条件处理，索力调整方法

等，比较有特色。;悬索桥震动台相似模型（设计制作）;模型设计和制作;猎德大桥模型相似关系;猎德大桥模型相似关系（续）;采用有机玻璃和钢材制作模型。

主梁——钢板，主塔——有机玻璃，主缆和吊杆——钢丝。

模型主梁——弯曲刚度按相似比精确模拟。

轴向刚度和扭转刚度——不满足相似关系（不影响结构整

体抗震特性）。

模型主塔——分块制作、黏结。为满足质量相似，沿塔高

设置配重（不