城市橋梁檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)BDJT15-87-2011動(dòng)撓度

1、7 動(dòng)力荷載試驗(yàn)7.1一般規(guī)定7.1.1動(dòng)力荷載試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括脈動(dòng)試驗(yàn)、跑車試驗(yàn)、跳車試驗(yàn)及其它特殊形式的激振試驗(yàn)，城市橋梁應(yīng)根據(jù)需要選取合適的項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)力荷載試驗(yàn)。7.1.2動(dòng)力荷載試驗(yàn)可根據(jù)需要采用不同的測試系統(tǒng)，在選擇測試系統(tǒng)時(shí)，測試系統(tǒng)的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、頻響特性和幅值范圍等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足被測結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性范圍的要求。測試儀表的精度應(yīng)不大于預(yù)計(jì)最大測量值的5%。7.2試驗(yàn)內(nèi)容與試驗(yàn)荷載7.2.1橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性測試宜包括結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比和振型等參數(shù)。試驗(yàn)荷載可為環(huán)境風(fēng)或地脈動(dòng)激振。7.2.2橋梁結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)特性測試宜包括結(jié)構(gòu)受迫振動(dòng)頻率、加速度、振幅和沖擊系數(shù)等參數(shù)。試驗(yàn)荷載

2、宜采用接近運(yùn)營條件的汽車以不同的車速通過橋梁，試驗(yàn)時(shí)車輛在橋上的行駛速度應(yīng)保持不變，或在橋梁動(dòng)力響應(yīng)最大的檢測部位進(jìn)行跳車試驗(yàn)。7.3試驗(yàn)準(zhǔn)備工作7.3.1試驗(yàn)準(zhǔn)備工作除應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)第6.2.1條和第6.2.2條的規(guī)定執(zhí)行外，尚應(yīng)包括下列內(nèi)容：1現(xiàn)場調(diào)查橋梁及橋梁連接道路的線路狀況、允許車速、車輛實(shí)際過橋速度；2確定測試項(xiàng)目、加荷或激振方式，確定測點(diǎn)、儀器安放和導(dǎo)線布設(shè)位置。7.3.2跑車、跳車試驗(yàn)時(shí)，動(dòng)力荷載試驗(yàn)效率的計(jì)算和取值應(yīng)符合下列規(guī)定：1動(dòng)力荷載試驗(yàn)效率表示為：式中： hdyn動(dòng)力荷載試驗(yàn)效率；Sdyn動(dòng)力試驗(yàn)荷載（按靜力重量考慮）作用下檢測部位的變形或內(nèi)力的計(jì)算值；2 跑車、跳車試

3、驗(yàn)的試驗(yàn)荷載宜采用接近于標(biāo)準(zhǔn)荷載或運(yùn)營條件的單輛載重車來充當(dāng)。7.4 試驗(yàn)實(shí)施7.4.1 脈動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)測試記錄脈動(dòng)位移或加速度，并根據(jù)現(xiàn)場情況，在結(jié)構(gòu)的敏感點(diǎn)布置拾振器。脈動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：1針對(duì)不同的試驗(yàn)?zāi)康暮蜆蛐?，測定固有頻率的階數(shù)可以不同，通常懸索橋、斜拉橋不宜少于10階，連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、拱橋和簡支梁橋不宜少于3階；2脈動(dòng)試驗(yàn)記錄時(shí)間不宜少于30min，當(dāng)大跨徑橋梁測試斷面較多時(shí)，可分批次記錄，但應(yīng)保證有一個(gè)參考點(diǎn)不動(dòng)。7.4.2跑車試驗(yàn)應(yīng)采用不同的車速試驗(yàn)，車速宜為5、10、20、30、40、50、60km/h。跑車試驗(yàn)應(yīng)全面記錄車橋聯(lián)動(dòng)和橋梁自有衰減振動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，記錄時(shí)間不宜少

4、于30min或以波形衰減完為止。7.4.3跳車試驗(yàn)宜由載重車越過一塊高15cm的直角矩形墊木后立即停車的方法激振橋梁結(jié)構(gòu)。跳車試驗(yàn)應(yīng)全面記錄橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，記錄時(shí)間與跑車試驗(yàn)相同。7.5試驗(yàn)資料整理與結(jié)果評(píng)定7.5.1動(dòng)力荷載試驗(yàn)宜記錄橋梁的豎向、水平向和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)位移、應(yīng)力(應(yīng)變)、速度或加速度的時(shí)程曲線。7.5.2動(dòng)力荷載試驗(yàn)應(yīng)記錄時(shí)程曲線，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的動(dòng)力荷載試驗(yàn)參數(shù)(重量、速度、加速度和振動(dòng)頻率等)、車輛進(jìn)橋和出橋的標(biāo)記、儀器的參數(shù)。7.5.3橋梁自振特性試驗(yàn)需整理的資料宜包括下列內(nèi)容:1結(jié)構(gòu)的固有頻率；2結(jié)構(gòu)的阻尼特性；3結(jié)構(gòu)的振型曲線；4結(jié)構(gòu)各截面的振動(dòng)速度或加速度的分布圖。7

5、.5.4橋梁受迫振動(dòng)特性試驗(yàn)需整理的資料宜包括下列內(nèi)容：1動(dòng)力荷載試驗(yàn)效率；2沖擊系數(shù)；3結(jié)構(gòu)受迫振動(dòng)頻率、振幅與加速度；4沖擊系數(shù)與車速的關(guān)系曲線；5沖擊系數(shù)與受迫振動(dòng)頻率的關(guān)系曲線；6車速與受迫振動(dòng)頻率的關(guān)系曲線；7卸載后(車輛出橋后)的結(jié)構(gòu)固有頻率。7.5.5沖擊系數(shù)按下列公式計(jì)算：式中：Smax動(dòng)力荷載引起檢測部位的實(shí)測最大動(dòng)力變形或內(nèi)力值（即最大波峰值）；Smin與Smax相應(yīng)的最小值，即同一周期的波谷值；Smean靜力荷載引起同一檢測部位的實(shí)測最大靜力變形或內(nèi)力值，按公式（7.5.5-2）計(jì)算。7.5.6橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載試驗(yàn)的沖擊系數(shù)應(yīng)滿足：式中:hdyn動(dòng)力荷載試驗(yàn)效率； ml跑

6、車試驗(yàn)時(shí)實(shí)測最大沖擊系數(shù)；mc設(shè)計(jì)采用的沖擊系數(shù)。 根據(jù)沖擊系數(shù)與車速的關(guān)系曲線，可確定沖擊系數(shù)達(dá)到最大值的臨界車速。7.5.7橋梁自振特性的試驗(yàn)資料，可作為評(píng)定結(jié)構(gòu)抗風(fēng)力和抗地震力性能的計(jì)算參數(shù)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁動(dòng)力性能，還需借助于模型的動(dòng)力試驗(yàn)或風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行研究。7.5.8定期檢驗(yàn)的橋梁，可通過前后兩次動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果的比較，檢查結(jié)構(gòu)的工作缺陷。如果結(jié)構(gòu)的剛度降低(單位荷載的振幅增大)或頻率顯著減小，應(yīng)查明結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的損壞。7.5.9如果橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載試驗(yàn)結(jié)果不滿足上述某項(xiàng)要求時(shí)，應(yīng)建議有關(guān)部門及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧?如限制車速和改進(jìn)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能等)。7.6動(dòng)撓度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7.6.1 MIC

7、無線動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要求系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)自動(dòng)化采集存儲(chǔ)，采樣率80Hz及上，撓度傳感器精度0.01mm，量程50mm。記錄數(shù)據(jù)可以自動(dòng)計(jì)算，并且能夠?qū)С龀蒭xcel以便后期數(shù)據(jù)處理。7.6.2 采集器 待機(jī)時(shí)間：10000 小時(shí) 通信距離：150 米 傳輸率：250kbps 采樣率：350Hz 存儲(chǔ)能力：32M 通道數(shù)：1到4個(gè) 工作溫度：-2065 工作濕度：90%（非凝結(jié)） 體積：148.586.550.5mm 重量：0.4kg 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：Zigbee mesh網(wǎng),自組網(wǎng) 采集方式：同一個(gè)采集器可做靜態(tài)和動(dòng)態(tài)采集（振弦采集器只用于靜態(tài)采集） 兼容傳感器：按物理量，兼容應(yīng)力、應(yīng)變、位移、壓力、溫度等；按信號(hào)類型，兼容振弦、電壓、電流、數(shù)字、壓電等信號(hào)，接應(yīng)變片時(shí)，配橋盒可實(shí)現(xiàn)1/4橋、1/2橋、全橋的測量7.6.3 軟件系統(tǒng)界面友好： 操作方便，靈活控制動(dòng)靜態(tài)： 單次、連續(xù)、定時(shí)、采樣率調(diào)整物理量顯示： 自動(dòng)換算為被測物理量數(shù)字濾波： 積分、低通、高通、帶通或帶阻基本分析：