面向长期健康监测的朱家尖大桥整体有限元分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

朱家尖大桥项目西起舟山东港开发区应家湾，东至朱家尖民航机场，大桥全长2706m，设计桥梁总宽12.5m，于1999年5月建成通车。

上部结构：主桥为76 138 76m预应力连续钢构，截面型式为单箱单室，箱梁根部高7.5m，跨中梁高3m，海上主桥两侧设置54孔引桥为跨径40m的预应力混凝土简支t梁，两岸路上部分引桥为1孔16m和12孔20m跨径预应力混凝土空心板。

下部结构：主跨下部主墩为双肢薄壁墩，过渡墩为矩形空心墩，其余桥跨为桩柱接盖梁式桥墩。基础为直径120cm的预应力砼大管桩和直径180cm钻孔灌注桩。

2. 研究的基本内容与方案

针对朱家尖大桥这一典型的大跨度预应力混凝土连续刚构桥，使用MIDAS-Civil软件建立朱家尖大桥的空间有限元模型，计算5个重要的营运荷载组合工况（恒载、车辆活荷载、温升、温降等的组合）的结构响应。系统深入分析营运典型工况下朱家尖大桥整体的位移、内力和应力特点，为长期健康监测系统传感器布设设计奠定基础。

朱家尖大桥的合理、准确的有限元模型对计算分析至关重要，使用MIDAS-Civil软件建立朱家尖大桥的空间有限元模型过程中，必须考虑大桥的结构特点进行相应的模拟，并结合预应力混凝土连续刚构桥运营期的典型病害，以及实时健康监测系统的测试物理量重点分析箱梁的位移及应力应变状态：随着连续刚构桥跨径的增大，运营时间的增加，很多连续刚构桥出现了不同程度的病害情况，集中体现在主跨的持续下挠和箱梁裂缝，尤其是跨中持续下挠已经成为普遍现象，桥梁结构竖向变形的大小直接反映了桥梁的整体竖向刚度，挠度是桥梁安全性评估的重要依据，也是最直观的、易于准确测量的物理量（相比内力、应力、应变等）；预应力混凝土连续刚构桥的外荷载产生的应力值、非自由温度变形及混凝土收缩徐变超过混凝土的抗拉强度限值等都可能导致箱梁混凝土的开裂，箱梁裂缝的出现与发展，导致结构刚度下降，整体变形增大。

3. 研究计划与安排

第4周阅读、消化朱家尖大桥的资料和图纸；

第5周学习使用midas-civil空间有限元软件，完成若干例题；

第6~10周使用midas-civil软件建立朱家尖大桥的空间有限元模型，计算5个重要的营运荷载组合工况的结构响应；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]jtgd62-2004公路钢筋混凝上及预应力混凝上桥涵设计规范[s].北京:人民交通出版

社.2004.

[2] 詹建辉,陈卉.特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析[j].中外公路,2005，