大型桥梁结构力学测试与安全分析虚拟仿真实验

实验要求

1)专业与年级要求

高等院校力学及相关专业大三或者大四学生

2)基本知识及能力要求

基础知识:完成《材料力学》、《结构力学》、《结构动力学》等课程;

能力要求:知识运用能力,原理分析能力,自主学习能力,动手操作能力以及团队协作能力;

操作要求按照实验提示完成所有实验步骤及测试


教学成果

主持江苏省高等教育教学改革项目、教育部产学合作协同育人项目、教育部新工科研究与实践项目等省部级教学改革项目,获国家级教学成果二等奖1项、江苏省教学成果奖一等奖1项、二等奖1项以及宝钢优秀教师奖、全国优秀力学教师、首批教育部优秀创新创业导师、江苏省优秀双创导师等荣誉。

实验背景

我国公路桥梁总数已经超过80万座,在世界各种类型桥梁中占据半壁江山,其中40%的公路桥梁服役已经超过20年。为了保障桥梁安全,对桥梁工程监测检测设备系统需求和相关技术要求,是工程力学及相关专业面向社会需求的人才培养的一个重要方向。“大型桥梁结构力学测试与安全分析虚拟仿真实验”教学项目属于大型综合性实验,是工程力学及其相关专业工程安全监测与设计案例研讨、实验力学等专业主干课程的综合教学平台。真实现场实验成本高(系统造价几百上千万)、耗时长(需要连续监测数年),同时现场操作具有一定危险性。其中破坏性实验具有不可逆性。因此,本项目适合开展虚拟仿真实验教学。 “大型桥梁结构力学测试与安全分析虚拟仿真实验”教学项目以灌河特大桥为原型,通过虚拟仿真实验再现大型桥梁结构监测与评估全过程,学生能够更加真实地了解到桥梁运营状况下的结构测试方法和实际监测需求。

设计原则

应用智能传感和测试技术、计算机技术、网络通讯通信和数据处理技术等对桥梁工作环境、主桥线形、斜拉索索力、主塔沉降、主梁应力和主桥振动等进行实时监测或定时检测,及时掌握桥梁主要结构在复杂运营状态下的基本状况,基本掌握桥梁运营条件、桥梁结构性能演化和发展趋势,为桥梁的运营管理、养护维修、安全和可靠性评估等提供依据。


实验目标

(1) 掌握大型桥梁结构力学检测监测方案设计;(2) 掌握各种现代力学测试方法、传感器工作原理及相关仪器设备使用方法;(3) 掌握结构力学测试数据的分析方法;(4) 掌握大型桥梁结构安全分析方法。

成绩评定

成绩主要分为仿真实验和实验报告两部分,仿真实验占70%,实验报告占30%;

仿真实验分数按照实验要求步骤操作按点得分

报告分数按照数据处理和分析内容得分