桥梁模型制作与荷载试验指导书(最

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桥梁模型制作及荷载试验指导书

班级:

姓名:

学号:

组号:第组

时间:2013年秋季学期

兰州理工大学土木工程学院结构实验室

2013.09

目录

试验一桥梁模型的设计与制作 (1)

试验二桥梁结构模型的承载力试验 (7)

试验三桥梁模型静力加载试验方案的编写 (10)

试验四桥梁模型的静力加载试验的实施 (13)

附件:静态应变仪(DH3816)桥路连接方法 (19)

试验注意事项

为了更好的完成结构试验课程的教学实践环节,使学生掌握各种试验方法,提高试验技能,顺利地完成试验工作,必须做好以下几方面工作。

一、试验的准备工作

首先要认真预习本试验指导书,了解本试验的目的、原理、方法和步骤,熟悉所用的试验仪器仪表的一般构造和操作规则。

试验小组成员必须有明确分工,轮流协作工作。

二、试验过程

在开始进行正式试验之前,要安装调整各仪表,仔细检查测力装置的指针是否对准零,试件、仪表是否安装稳妥、安全等,记录表格是否齐全,最后请指导教师检查认可后,方能进行正式试验。

预加载可不做记录,观察试件和各种仪表及仪表的各部位是否正常,如正常再按要求进行正式加载,试验过程中做好记录。

在试验进行过程中,必须严肃认真,一丝不苟,有组织有步骤地按要求进行工作。对各种仪器仪表严格按操作规程操作,决不允许草率了事或擅自拆动与本试验或无关的试验设备,确保设备和人身安全。

试验结束后,要检查应记录数据是否齐全,并注意清理设备,归还所借用仪表、工具,并清扫场地等。经教师检查认可后方能离开试验岗位。

三、试验报告的整理和书写

试验报告是试验者进行试验工作最后交出的试验成果,是试验资料的总结。应按照本指导书给出的过程记录并分析数据。

在书写报告时,要注意:

1.记录试验过程中的异常现象,出现的故障和事故以及采取的补救或处理方法,并分析对试验结果产生的影响。

2.把试验数据填入相应的表格。整理试验数据时必须注意有效数字的运算法则,而决不能“虚构精度”,且一定要保持数据的真实性。

3.试验结果的表示方法。在试验中或试验结束后,除根据所测得的数据进行整理和计算试验结果外,还应采用图表或曲线的方式表达试验结果。

4.结论。将所得结果与其他试验结果或理论值进行比较,并分析和计算误差,指出存在的问题,提出进一步改进的意见及措施。扼要写出试验的收获和体会。

总之,每个试验后,必须独立完成总结和计算工作,写出报告,并要求试验数据真实完整,计算分析正确,曲线图表齐全。

兰州理工大学土木工程学院

实验中心结构试验室

试验一桥梁模型的设计与制作

实验日期:2013年月日~2013年月日

一、试验目的

1. 了解各种类型桥梁的优缺点及其受力特点。

2.掌握桥梁模型的制作方法。

二、试验材料及设备

1.竹纹纸、502胶水。

2.美工刀

三、试验原理

1.简支粱桥

简支梁桥是梁桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型。它结构简单,最易设计成各种标准跨径的装配式结构;施工工序少,架设方便;在多孔简支梁桥中,由于各跨构造和尺寸划一,可简化施工管理工作,降低施工费用,因相邻桥孔各自单独受力,桥墩上需要设置相邻简支梁的两个支座;简支梁桥的构造较易处理而常被选用。

简支梁桥是静定结构;结构内力不受地基变形等的影响,因而能适用于在地基较差的桥位上建桥。简支梁的设计主要受跨中正弯矩的控制。在钢筋混凝土简支梁桥中,经济合理的常用跨径在20m以下。我国预应力混凝土简支梁的标准跨径在40m以下。

2. 悬臂体系梁桥

将简支梁梁体加长,并越过支点就成为悬臂梁桥。仅梁的一端悬出的称为单悬臂梁;两端均悬出的称为双悬臂梁。在较长桥中,则可由单悬臂梁、双悬臂梁与简支挂梁联合组成多孔悬臂桥。习惯上称悬臂梁主跨为锚跨。

悬臂梁利用悬出支点以外的伸臂,使支点产生负弯矩对主跨跨中正弯矩产生有利的卸载作用。因此,与简支梁相比较,悬臂梁可以减少跨内主梁高度和降低材料用量,是比较经济的。悬臂梁桥一般为静定结构,可在地基较差的条件下使用。在多孔桥中,墩上均只需设置一个支座,减少了桥墩尺寸,也节省了基础工程的材料用量。

但是,无论是钢筋混凝土或预应力混凝土悬臂梁桥,在实际桥梁工程中均较少采用。主要原因是施工不便,工费昂贵,使用时行车不平顺等。国内箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m,国外一般在70~80m以下。世界上预应力混凝土悬臂梁桥最大跨径为150m,一般亦在l00m以下。

T型刚构桥是一种具有悬臂受力特点的梁式桥。因墩上伸出悬臂,形同T形,由此而得名。钢筋混凝土T形刚构桥是从墩上伸出较短的悬臂.跨中用简支挂两组合而成。

由于钢筋混凝土梁式结构承受负弯矩,不可避免在顶面出现裂缝,因而钢筋混凝土T 型刚构桥不可能做成较大的跨径。而预应力混凝土结构,采用悬臂施工方法,适宜做成长悬臂结构。目前,预应力混凝土T型刚构桥的最大跨径已达240m左右。

预应力混凝土T型刚构桥分为跨中设铰接点和跨中设挂梁的两种基本类型。其中带铰的T型刚构桥是超静定结构;跨中设挂梁的T型刚构桥是静定结构。

钢筋混凝土T型刚构桥常用跨径在40~50m左右,预应力混凝土T型刚构桥的常用跨径可在60~200m。

必须指出,预应力混凝土T型刚构桥的受力特点如同长悬臂结构,全跨以承受负弯矩为主,预应力束筋布置于桥的顶面。它与节段悬臂施工方法的协调配合,是它的主要特点。并为这种桥型的施工悬空作业机械化、装配化提供了有利条件,尤其对跨越深水、深谷、大河、急流的大跨径桥梁,施工十分有利,并能获得满意的经济指标。

3.连续体系粱桥

连续梁桥是将简支梁梁体在支点上连续而成的梁桥。连续梁可以做成二跨或三跨一联的,也可以做成多跨一联的,一般每联由3~5跨组成。连续梁中间墩上也只需设置一个支座,而在相邻两联连续梁的桥墩上仍需设置两个支座。连续梁由于支点负弯矩的卸载作用,使跨中正弯矩显著减少,而且其弯矩分布要比悬臂梁合理。

钢筋混凝土连续梁桥同悬臂梁桥一样,因在施工上和使用上存在同样缺点而应用甚少,而预应力混凝土的连续梁的应用却非常广泛。尤其悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法在连续梁桥中的应用,这大大地提高了施工质量,降低了施工费用。连续梁的突出优点是:结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利于高速行车。

预应力混凝土连续梁是超静定结构,在墩台基础不均匀沉降等影响下,结构内将产生附加内力,通常需要良好的桥基。

预应力混凝土连续梁常用范围为40~60m,最大跨径已达210m左右。

连续刚构桥是预应力混凝土梁式桥型之一,它综合了连续梁桥和T型刚构桥的受力特点,将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成。它与连续梁一样,连续刚构桥可以做成一联多孔;在长桥中,可以在若干中间孔以剪力铰相联。连续刚构桥的梁部结构的受力性能如同连续梁一样。而薄壁墩底部所承受的弯矩,梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减少。

由于连续刚构桥除保持了连续梁桥的各个优点,墩梁固接节省了大型支座的昂贵费用,减少了墩及基础的工程量,同时改善了结构在水平荷载(例如地震荷载)作用下的受力性能,即各柔性墩按刚度比分配水平力。对于柔性墩,设计时必须考虑上部梁体变形(转动与纵向位移)对它的影响。目前世界上连续粱桥中最大跨度的梁桥基本上都是采用

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