动载试验测定内容详解

1)桥梁自振特性

桥梁自振特性试验应包括竖平面内弯曲、横向弯曲自振特性以及扭转自振特性的测试,应根据试验目的和需要确定测试纵桥向竖平面内弯曲自振特性。 桥梁的测试阶次应不少于表10.13 的规定。 桥梁结构的动力响应测试应包括动挠度、动应变、振动加速度、速度及冲击系数。

表10.13　桥梁的测试阶次表

2)结构自振频率

结构自振频率可采用波形分析法、频谱分析法或模态分析法得到。 自振频率宜取用多次试验、不同分析方法的结果相互验证。 单次试验的实测值与均值的偏差不应超过±3%。

①波形分析法适用于单一频率自振信号。 取若干周期自振波形,通过时间坐标计算自振频率均值。 当测试信号包含多阶自振信号叠加时,通常利用带通滤波进行信号分离,得到单一频率的自振信号,再进行频率计算。

②频谱分析法通常用于确定自振信号的各阶频率。 用于分析的数据块中不包含强迫振动成分。(www.xing528.com)

③采用跳车激振法时,对跨径小于20 m 的桥梁,通常需要对实测结构自振频率进行修正。

④采用行车激振法激励时,通常要确定车辆驶离桥梁的准确时刻,以免将强迫振动当作自由振动进行处理,导致自振频率误判。 一般根据同时采集的动挠度、动应变实测信号中静态分量的起始位置判定余振起点,再利用分析仪中的数据截断功能将强迫振动响应舍弃。 截断后的数据块长度通常要满足频率分辨率的要求。

3)桥梁结构阻尼

桥梁结构阻尼可采用波形分析法、半功率带宽法或模态分析法得到。 结构阻尼参数宜取用多次试验所得结果的均值,单次试验的实测结果与均值的偏差不应超过±20%。

①波形分析法。 多阶自振信号叠加的波形通常首先分离为单一频率的自振信号,再计算阻尼参数。

②半功率带宽法是在自振频谱图上对每一阶自振频率采用半功率点带宽求取阻尼参数的方法。 采用此方法时频率分辨率Δf 一般不大于1%的自振频率值,以保证插值计算的精度。

振型参数宜采用环境激振等方法进行模态参数识别。 宜采用专用软件进行分析,可同时得到振型、固有频率及阻尼比等参数。