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第67期

《桥梁结构振动测试技术》

朱尚清

教授级高工

北京市政路桥管理养护有限公司

▼ 人物介绍 ▼

朱尚清，北京市政路桥管理养护集团有限公司瑞通十九处总经理助理，硕士，教授级高工，国家注册咨询(投资)工程师，国家注册一级建造师，公路、桥梁隧道检测工程师。主要从事桥梁检测、监测以及科研项目的研究工作，在国家级期刊发表学属论文近20篇，获得国家发明专利3项，实用新型专利9项。主持完成北京市科委科研项目3项，北京交通科技项目1项，参编过中国建设工程协会以及交通行业标准的编写工作。

▼ 目录 ▼

一、桥梁结构动态测试

1.桥梁振动的因素

2.振动测试技术的发展

3.桥梁结构动载试验

4.工程实例

二、桥梁拉索索力测试

1.频率法测试原理

2.微变形雷达测试原理

3.工程实例

▼ 内容简介 ▼

一、桥梁结构动态测试

1.桥梁振动因素

汽车发动机的抖动、路面不平滑、人群荷载、风荷载、地震等。车辆数 量增多、载重量增大、速度增高等加剧了桥梁的振动。大跨度、超大跨度的 桥梁，地震、风荷载往往是控制因素。因此，车辆振动和其它动力荷载己经 成为桥梁设计、施工、管理、养护、维修等方面的重要因素之一。

桥梁结构的振动问题多采用理论分析和现场测试相结合的研究方法，因 此，振动测试是解决工程结构的重要手段。

2.振动测试技术的发展

振动测试技术的发展:一方面表现为风洞试验、模拟地震振动台试验、拟 动力试验等得到了广泛的应用；另一方面表现为工程结构在地震荷载、风荷 载、车辆动力荷载等作用下动力反应的现场测试手段得到了很大改进。

3.桥梁结构的动载试验

利用某种激振方法激起桥梁结构的振动，测定桥梁结构的固有频率、阻 尼比、振型、动力冲击系数、动力响应(加速度、动挠度)等参量的试验项目， 从而宏观判断桥梁结构的整体刚度、运营性能。

桥梁结构的动载试验与静载试验的目的、测试内容等方面有所不同，但 对于全面分析掌握桥梁结构的工作性能是同等重要。

一般采用现场实际结构测试，有时也可采用结构模型进行动载试验(实验 室试验)，如风洞试验(大跨度桥梁的风致振动试验)、模拟地震振动台(桥梁结 构的地震响应试验)等。

动载试验的目的

结构动力特性：自振频率、阻尼特性、振型。

强迫振动响应：振幅、动应力、加速度等。

动荷载的动力特性：测定引起结构振动作用力的大小、方向、频率与作用规律等。

◆动态测试系统

◆动载试验信号

◆动载试验信号的描述

桥梁结构动力响应的测试

激振方法：自振法、强迫振动法、脉动法。

选用时应根据桥梁的类型和刚度进行选择，以简单易行、便于测试为原则。 通常，多将上述一种或两种方法结合起来，以便全面把握桥梁结构的动力特性。

1)自振法

2)强迫振动法

3)脉动法(环境随机激振法)

二、桥梁拉索索力测试

索力计算原理

索力测试采用振动频率法测量索力，只要精确测定拉索基频，就可以通 过拉索基频计算出索力。

索力计算原理是：拉索索力与索的振动频率存在对应关系。索的一头与 桥塔固结，另一头则连接桥面，相对于整个索的长度及它所承担的张力， 可近似看作两头固结、而自重又可忽略不计的理想拉弦形式。

◆微波雷达测试拉索基频

◆微波雷达测试拉索基频原理

◆微波雷达测试索力实例(斜拉桥)

两种测试方法对比

《桥梁结构振动测试技术》

朱尚清  教授级高工

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