橋梁動載試驗結果及分析

1、五、動載試驗方案5.1 試驗測試項目便橋整橋的動載試驗主要為脈動試驗，即通過橋梁結構脈動測試和頻譜分析，確定橋梁結構振動頻率、阻尼比、振型參數(shù)。脈動試驗是通過在橋上布置高靈敏度的采集模塊，長時間記錄結構在環(huán)境激勵，如風、水流、地脈動等引起的振動，然后進行譜分析，求出結構自振特性的一種方法。對環(huán)境激勵下橋梁的響應信號進行多次功率譜的平均分析，并利用各個測點的幅值和相位關系，可得到橋梁的各階自振頻率和振型值，從而獲得橋梁的自振特性，并將實測值與計算值進行比較和分析，對橋梁的動載特性進行評估。5.2 試驗測試儀器及測點布置動載試驗所需要的的測試設備為東華DH5907A采集模塊，見圖5.1，采集模塊縱

2、橫向布置示意圖見圖5.2、5.3。圖5.1 DH5907A采集模塊圖5.2 傳感器縱向布置示意圖(單位：mm)圖5.3 傳感器橫向布置示意圖(單位：mm)七、動載試驗結果及分析7.1 基頻測試結果橋梁的基頻是反映橋梁自振特性的重要指標之一，當橋梁受到損害或者剛度、強度發(fā)生變化時，橋梁的固有頻率也會發(fā)生變化。圖7.1、7.2為試驗跨的脈動時程曲線及相應的頻譜曲線。表7.1為根據(jù)結構實測自振頻率與理論頻率比較評定橋梁上部結構的整體剛度技術狀況。由表可知，便橋?qū)崪y兩個振動樣本的/值均大于1.0，即實測一階豎向固有頻率大于理論固有頻率。橋梁剛度技術狀況評定標度為2，表明結構的整體剛度能達到較好要求。表

3、7.1 橋梁理論與實測頻率比較表橋梁結構固有頻率/Hz技術狀況評判方向?qū)崪y理論測試樣本數(shù)值/技術狀況整橋豎向脈動16.56.11.07較好脈動26.31.03圖7.1 脈動1時程曲線及頻譜曲線圖7.2 脈動2時程曲線及頻譜曲線7.2 阻尼比測試結果橋梁的阻尼比是反映橋梁自振特性的重要指標之一，利用對數(shù)衰減率和阻尼比的關系，可以求得該橋的阻尼比。圖7.3為便橋橋跨跨中豎向振動響應的自由衰減曲線及頻譜分析圖。表7.2為試驗跨實測的阻尼比結果，由表中的數(shù)值可知，該橋?qū)崪y阻尼比為1.51%，荷載作用下，沒有發(fā)現(xiàn)振幅急劇增加并在相當長的一段時間內(nèi)保持很大數(shù)值的現(xiàn)象，余振曲線波幅逐步衰減，表明本橋?qū)ν饨鐝娖燃畹淖枘嶙饔妹黠@，橋跨結構的動態(tài)性能良好。表7.2 阻尼比測試結果序號激勵形式實測頻率阻尼比1豎向振動6.51.51%圖7.3 時程曲線及頻譜曲線7.3 振型測試結果橋梁的振型是相應于各階固有頻率的振動形式，也是反映橋梁自振特性的重要指標之一。現(xiàn)場實測一、二階豎向振型圖見圖7.4、圖7.5，現(xiàn)場實測三、四階橫向振型圖見圖7.6、圖7.7。由圖可見，實測一、二階豎向振型及三、四階橫向振型與理論模型計算振型基本一致。圖7.4 實測一階反對稱豎向彎