桥梁动载试验

《桥梁工程试验与检测》TestandMeasuringonBridgeEngineering

学习情境7：桥梁荷载试验与承载力评定任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验结构振动问题涉及振源（输入）、结构（系统）和响应（输出），它们的关系为：任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

桥梁结构动载试验的基本任务是：1．测定动荷载的动力特性。即引起结构产生振动的作用力的数值、方向、频率和作用规律等。

2．测定结构的动力特性。如结构或构件的自振频率。阻尼特性及固有振型(模态)等。

3．测定结构在动荷载作用下的强迫振动的响应。如振幅、动应力、冲击系数及疲劳性能等。任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验桥梁结构动载试验按其目的不同，也可分为生产鉴定性和科学研究性试验。

在一般情况下，动载试验多在现场实际结构上进行非破坏性试验。按需要也可在室内进行结构模型的动载试验，此时，动荷载可以采用激振器和大型模拟地震台，也可以在风洞内进行模拟。

任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验有时，为了确定结构构件的疲劳特性，可在专门的结构疲劳试验机上进行。

总之，桥梁的振动试验涉及到很宽的范畴，如模拟地震试验、抗风试验、疲劳试验等。在本章下面的几节里，将主要介绍桥梁结构动力特性和动载响应的试验与分析。

任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

工程实践

动力荷载试验一般偏重于测定结构的动力特性，测定结构在动荷载作用下的强迫振动的响应两项，对于铁路桥梁，测定动荷载的动力特性时要实测机车在桥上的制动力和与旅客舒适度有关的列车过桥时车桥联合振动的动位移和动应力的时程曲线，对于疲劳特性的测验一般只在实验室对桥梁构件进行疲劳试验。任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验动载试验测试系统的选配结构振动的测试仪器包括：测振传感器、信号放大器、光线示波器、磁带记录仪和数字信号处理机。近年振动信号分析处理技术发展很快，已开发出多种以A／D转换和微机结合的数据采集和分析一体化的智能仪器，可以进行实时数据采集分析，并能实现数据储存，有取代磁带记录仪和专用信号处理机的趋势，但还有待普及。任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验动载试验激振方法在进行桥梁动载试验时，首先要设法使桥梁产生一定的振动，然后应用测振仪器加以测试和记录，通过对记录的振动信号分析得到桥梁的动力特性和响应。可用于桥梁动载试验的激振方法很多，应根据被测桥梁的结构型式和刚度大小选择激振效果好、易于实施的方法。

任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

1.自振法（瞬态激振法）自振法的特点是使桥梁产生有阻尼的自由衰减振动，记录到的振动图形是桥梁的衰减振动曲线。为使桥梁产生自由振动，一般常用突加载荷和突卸荷载两种方法。

任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

阻尼

在电学中，差不多就是响应时间的意思。在机械物理学中，系统的能量的减小-阻尼振动不都是因“阻力”引起的，就机械振动而言，一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼；另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

①突加荷载法（冲击法）

工程界常利用试验车辆在桥面上驶越三角垫木，利用车轮的突然下落对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动。但此时所测得的结构固有频率包括了试验车辆这一附加质量的影响。任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验②突然卸载法（位移激振法）采用突然卸载法时，在结构上预先施加一个荷载作用，使结构产生一个初位移，然后突然卸去荷载，利用结构的弹性性质使其产生自由振动。任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

2.共振法（强迫振动法）

激振设备有机械式激振器、电磁式激振器和电气液压式振动台。共振法是利用激振器，对结构施加激振力，使结构产生强迫振动，改变激振力的频率而使结构产生共振现象并借助共振现象来确定结构的动力特性。

任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

3．脉动法对于大跨度悬吊结构，如悬索桥、斜拉索桥跨结构、塔墩以及具有分离式拱助的大跨度下承式或中承式拱桥，可利用结构由于外界各种因素所引起的微小而不规则的振动来确定结构的动力特性。这种微振动通常称为，“脉动”，它是由附近的车辆、机器等振动或附近地壳的微小破裂和远处的地震传来的脉动所产生。

任务3：桥梁动载试验知识点2：桥梁动载试验

工程实践动力荷载试验一般主要通过跑车、跳车、刹车试验来进行。（1）跑车：试验车