锤击法简支梁模态测试

锤击法简支梁模态实验

一、实验目的

1、测定直杆模态参数；

2、模态分析原理及测试分析方法。

二、实验仪器安装示意图

三、实验原理

1、模态分析方法

模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型，来进行系统的参数识别（系统识别），从而大大地简化了系统的数学运算。通过实验测得实际响应来寻求相应的模型或调整预想的模型参数，使其成为实际结构的最佳描述。

可以用于振动测量和结构动力学分析。可测得比较精确的固有频率、模态振型、模态阻尼、模态质量和模态刚度。可用模态实验结果去指导有限元理论模型的修正，使计算机模型更趋于完善和合理。

2、模态分析基本原理

（略）

3、模态分析方法和测试过程

（1）激励方法

为进行模态分析，首先要测得激振力及相应的响应信号，进行传递函数分析。然后建立结构模型，采用适当的方法进行模态拟合，得到各阶模态参数和相应的模态振型动画，形象地描述出系统的振动型态。

根据模态分析的原理，实际应用时，在结构较为轻小，阻尼不大的情况下，常用锤击法

激振，即单击拾振法。 （2）结构安装方式

在测试中使结构系统处于什么状态，是试验准备工作的一个重要方面。

本实验使试件处于自由状态。即使试验对象在任一坐标上都不与地面相连接，自由地悬浮在空中。如

预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术

通用图设计计算书

20m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算（手算）

(高速公路和一级公路)

设计计算人： 日期： 复核核对人： 日期：

单位审核人： 日期： 项目负责人： 日期：

编制单位：湖南省交通规划勘察设计院 编制时间：二○○六年三月

预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术 20m简支预应力混凝土空心板

目 录

1 计算依据与基础资料 ......................................................................... 1

1.1 标准及规范 ............................................................ 1

1.1.1 标准 .............................................

简支梁hypermesh分析过程

为方便对hypermesh感兴趣的人学习和认识hypermesh的分析过程，我做了一个简单的实例供大家参考学习，我也是初学者，希望大家能资源共享，共同学习，共同进步。

1、三维模型的导入，左上角

2、定义材料属性

3、定义性能参数，如shell单元的厚度

4、性能参数的赋予

5、网格划分

2D---automesh或F12

6、边界条件的施加

Analysis---constraints

Dof1-6分别是约束X移动、Y移动、Z移动、X方向的转动、Y方向转动、Z方向转动。

7、载荷的施加

Analysis---forces

8、载荷步定义Analysis---loadsteps

9、进行计算Analysis---Radioss

10、计算结果的查看，Hyperview

可以在左下角选择位移或Mises应力结果查看

XXX简支梁桥设计

第一部分 设计资料

一、课题与设计资料 （一）、设计资料

设计名称：XXX简支梁桥

地理位置及其用途：此设计所做桥梁位于XXX。此桥的建立完全的解决了两岸群众滑索道的跨河方式，为人们的生活，尤其是青少年上学提供了安全保障。

桥面净空：净-7+2×0.75m

设计荷载：公路一级，人群3.0KN/m，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计

主梁跨径和全长：标准跨径40m,主梁宽1.8m，计算跨径39.96m 地理位置图如下：

2

（二）、设计任务与资料 1．主梁尺寸拟定

2.桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 3．桥面构造横截面图（CAD出图） 4．荷载横向分布系数计算书 5．主梁内力计算书 6．行车道板内力计算书 7．横隔梁内力计算书

第二部分 设计计算内容 车型 总重 （KN） 前轴重 （KN） 后轴重 （KN） 后轴数 后轴 轮轴数 辆/日 解放80.25 20.25 60.0 1 双 CA-10B 黄河 150.60 49 102.6 1 双 JN-150 日野 147.55 47.55 100 1 双 KB-211 东风 90.0 20.7 69.3 1 双 EQ-140 黄河 190.0

简支梁T梁桥建模与分析

桥梁的基本数据：

桥梁形式：单跨简支梁桥 桥梁等级：I级 桥梁全长：30m 桥梁宽度：13.5m 设计车道：3车道

分析与设计步骤:

1. 定义材料和截面特性

材料 截面

定义时间依存性材料(收缩和徐变) 时间依存性材料连接

2. 建立结构模型

建立结构模型 修改单元依存材料

3. 输入荷载

恒荷载(自重和二期恒载) 预应力荷载

钢束特性值 钢束布置形状 钢束预应力荷载

4. 定义施工阶段 5. 输入移动荷载数据

选择规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况

6. 运行结构分析 7. 查看分析结果 查看设计结果

使用材料以及容许应力

> 混凝土

采用JTG04（RC）规范的C50混凝土

>普通钢筋

普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)

>预应力钢束

采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860

钢束(φ15.2 mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类） 钢束类型为:后张拉

钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开)

预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦

简支梁T梁桥建模与分析

桥梁的基本数据：

桥梁形式：单跨简支梁桥 桥梁等级：I级 桥梁全长：30m 桥梁宽度：13.5m 设计车道：3车道

分析与设计步骤:

1. 定义材料和截面特性

材料 截面

定义时间依存性材料(收缩和徐变) 时间依存性材料连接

2. 建立结构模型

建立结构模型 修改单元依存材料

3. 输入荷载

恒荷载(自重和二期恒载) 预应力荷载

钢束特性值 钢束布置形状 钢束预应力荷载

4. 定义施工阶段 5. 输入移动荷载数据

选择规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况

6. 运行结构分析 7. 查看分析结果 查看设计结果

使用材料以及容许应力

> 混凝土

采用JTG04（RC）规范的C50混凝土

>普通钢筋

普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)

>预应力钢束

采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860

钢束(φ15.2 mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类） 钢束类型为:后张拉

钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开)

预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦

先简支后连续梁施工工艺工法

（QB/ZTYJGYGF-QL-0509-2011） 桥梁工程有限公司 廖文华 余海

1 前言

1.1 工艺工法概况

随着桥梁技术的发展，综合各类结构体系的优点，预制架设的梁式桥越来越多地采用了先简支后连续结构体系。简支梁具有施工工艺简单，工厂化作业施工质量好，工效高，预制安装方便的优点，而连续梁具有桥梁线形好行车平顺，结构体系完整，梁体受力较好的优点，而将这两种优点相结合就形成了先简支后连续的结构体系。我单位在近年的桥梁施工中严格按照施工工艺施工，不断总结完善先简支后连续施工工艺形成了本工法。 1.2 工艺原理

由简支转换为连续体系，是通过在箱梁端部顶部负弯矩区内增设负弯矩预应力束来实现的，而为配合梁体结构体系转换，在转换过程中需在箱梁端部布设相应临时支座并适时拆除来实现其体系的转换。 2 工艺工法特点

2.1 刚度大、变形小、伸缩缝少和行车舒适

2.2 梁场整体预制梁，可确保施工质量，节省了施工时间，提高了经济效益。 3 适用范围

3.1 本工法适用于曲线半径大于400m，跨度16m以上，多跨结构桥梁施工。适用于桥下无支架搭设条件，需要通车通航的桥梁工程施工。

3.2 适用于13～35m跨径，吊装重量小于70

先简支后连续梁施工工艺工法

（QB/ZTYJGYGF-QL-0509-2011） 桥梁工程有限公司 廖文华 余海

1 前言

1.1 工艺工法概况

随着桥梁技术的发展，综合各类结构体系的优点，预制架设的梁式桥越来越多地采用了先简支后连续结构体系。简支梁具有施工工艺简单，工厂化作业施工质量好，工效高，预制安装方便的优点，而连续梁具有桥梁线形好行车平顺，结构体系完整，梁体受力较好的优点，而将这两种优点相结合就形成了先简支后连续的结构体系。我单位在近年的桥梁施工中严格按照施工工艺施工，不断总结完善先简支后连续施工工艺形成了本工法。 1.2 工艺原理

由简支转换为连续体系，是通过在箱梁端部顶部负弯矩区内增设负弯矩预应力束来实现的，而为配合梁体结构体系转换，在转换过程中需在箱梁端部布设相应临时支座并适时拆除来实现其体系的转换。 2 工艺工法特点

2.1 刚度大、变形小、伸缩缝少和行车舒适

2.2 梁场整体预制梁，可确保施工质量，节省了施工时间，提高了经济效益。 3 适用范围

3.1 本工法适用于曲线半径大于400m，跨度16m以上，多跨结构桥梁施工。适用于桥下无支架搭设条件，需要通车通航的桥梁工程施工。

3.2 适用于13～35m跨径，吊装重量小于70

简支梁T梁桥建模与分析

桥梁的基本数据：

桥梁形式：单跨简支梁桥 桥梁等级：I级 桥梁全长：30m 桥梁宽度：13.5m 设计车道：3车道

分析与设计步骤:

1. 定义材料和截面特性

材料 截面

定义时间依存性材料(收缩和徐变) 时间依存性材料连接

2. 建立结构模型

建立结构模型 修改单元依存材料

3. 输入荷载

恒荷载(自重和二期恒载) 预应力荷载

钢束特性值 钢束布置形状 钢束预应力荷载

4. 定义施工阶段 5. 输入移动荷载数据

选择规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况

6. 运行结构分析 7. 查看分析结果 查看设计结果

使用材料以及容许应力

> 混凝土

采用JTG04（RC）规范的C50混凝土

>普通钢筋

普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)

>预应力钢束

采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860

钢束(φ15.2 mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类） 钢束类型为:后张拉

钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开)

预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦

简支梁静载试验方案

静载弯曲抗裂性试验是检验简支梁梁体质量最直接、最根本的方法。试验准备、实施均必须严格按照中华人民共和国铁道部部标《预应力砼铁路简支梁静载弯曲抗裂试验方法及评定标准》（TB/T2092-2003）执行。

一、简支梁在下列情况下应进行静载弯曲试验 1.1采用新结构、新材料、新工艺进行试生产时； 1.2生产条件有较大变动时； 1.3 出现影响承载能力的缺陷时； 1.4 交库资料不全或对资料发生怀疑时；

1.5 在正常生产条件下，每批60孔或连续三个月（三个月产量不

足60孔时）抽验一片。

1.6发放生产许可证或产品质量认证检验时，应对不同类别的简支梁各抽验一孔。抽样原则：按最不利原则一次抽取３孔（一孔为首次试验梁，两孔为加倍试验备用梁）。

二、试验所需设备、仪器及要求 2.1 静载试验在固定的试验台座上进行。

2.2 试验所用的试验台座、反力架、千斤顶、油泵、标准油压表等加力设备和计量仪器，?其工作能力控制在1.5～2.5倍最大试验荷载之间。

2.3试验所用的计量设备、仪器、仪表、钢卷尺等均经法定计量检定部门检定合格,且在有效期限内使用。

2.4 反力架的加载间距、千斤顶