模態(tài)參數(shù)(頻率、阻尼比、振型)作業(yè)指導(dǎo)書

1、參數(shù)編號(hào)QWM2006-16-16.4頁 碼第8頁 共 10 頁參數(shù)編號(hào)QWM2006-16-16.4頁 碼第8頁 共 8 頁版 本第三版 第一次修訂 17.3 模態(tài)參數(shù)（頻率、振型、阻尼比）作業(yè)指導(dǎo)書1 目的測試橋梁的模態(tài)參數(shù)，了解橋梁的自振特性。2 適用范圍適用于橋梁或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模態(tài)參數(shù)測試及分析。3 試驗(yàn)準(zhǔn)備3.1 儀器、設(shè)備、材料序號(hào)儀器、設(shè)備、材料數(shù)量備注1動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng)及軟件1套2拾振器視試驗(yàn)情況而定3筆記本電腦1臺(tái)4數(shù)據(jù)連接線視試驗(yàn)情況而定5電源設(shè)備及電源線1套6穩(wěn)壓器1個(gè)7溫度計(jì)1個(gè)/8橡皮泥視試驗(yàn)情況而定3.2 資料、橋梁或結(jié)構(gòu)構(gòu)件拾振器測點(diǎn)布置圖、相關(guān)儀器、軟件使用說

2、明書、原始記錄表格（見附表12）、儀器、設(shè)備、材料清單表確認(rèn)單（見附表3）3.3 檢查儀器、設(shè)備及軟件是否正常運(yùn)行（見附表4）4 試驗(yàn)流程4.1 測點(diǎn)布置：試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，計(jì)算理論的振型圖，根據(jù)振型圖確定測點(diǎn)布置（測點(diǎn)布置的原則和數(shù)量要求見5.1）。由于試驗(yàn)用的拾振器可能有限，所以應(yīng)在橋上選擇合適的參考點(diǎn)（參考點(diǎn)的選擇要求見5.2），分批搬動(dòng)其他拾振器到所有測點(diǎn)。4.2 拾振器安裝：拾振器安裝前，應(yīng)將測點(diǎn)位置清潔除塵。安裝時(shí)，將拾振器通過橡皮泥牢固粘貼在測點(diǎn)位置，保證拾振器和構(gòu)件能共同移動(dòng)，同時(shí)傳感器的主軸方向應(yīng)與測點(diǎn)主振方向一致。4.3 儀器連接：儀器連接詳見DH5922N

3、動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng)使用說明書。4.4 數(shù)據(jù)采集：在數(shù)據(jù)采集之前，應(yīng)對(duì)軟件及拾振器各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置（參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)見5.3）。儀器參數(shù)設(shè)置及采集軟件的操作詳見DHDAS4.1.3基本分析軟件說明書。為了消除隨機(jī)因素影響，應(yīng)對(duì)采集的長樣本信號(hào)進(jìn)行能量平均。對(duì)于懸索橋、斜拉橋等自振頻率較低的橋型，為保證頻率分辨率和提高信嘈比，采集時(shí)間不宜小于20分鐘，一般采集時(shí)間取2045分鐘，對(duì)于小跨徑橋梁，采集時(shí)間可酌情減小。4.5 數(shù)據(jù)處理：自振頻率：可采用頻譜分析法、波形分析法或模態(tài)分析法得到橋梁結(jié)構(gòu)自振頻率。 阻尼比：采用波形分析法、半功率帶寬法或模態(tài)分析法得到。 振型參數(shù)：采用環(huán)境激振等方法進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)

4、別。數(shù)據(jù)后期處理及分析的軟件操作詳見DHDAS4.1.3基本分析軟件說明書。4.6模態(tài)參數(shù)的評(píng)定：1 結(jié)構(gòu)的自振最低頻率應(yīng)大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值，結(jié)構(gòu)最大振幅應(yīng)小于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值。2 根據(jù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)圖形，可分析出結(jié)構(gòu)的沖擊現(xiàn)象，共振現(xiàn)象和有無缺陷。3 橋梁本身的動(dòng)力特性的全面資料，可作為評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)物抗風(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，還需要借助于模型的動(dòng)力試驗(yàn)和風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行研究。4 定期檢驗(yàn)的橋梁，通過前后兩次動(dòng)力結(jié)果的比較，可檢查結(jié)構(gòu)工作的缺陷，如果結(jié)構(gòu)剛度降低及頻率顯著減小，應(yīng)查明結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的損壞。5 注意事項(xiàng)及要點(diǎn)5.1測點(diǎn)數(shù)量及位置：測點(diǎn)數(shù)目的確定應(yīng)根據(jù)合同及試驗(yàn)方案要求的振

5、型階數(shù)，并保證測點(diǎn)能連成曲線，且盡可能布置在控制斷面上。一般情況測點(diǎn)縱向布置于橋梁的偶數(shù)等分點(diǎn)上；橫向布置：當(dāng)測試橋梁的橫向振型時(shí)，應(yīng)布置于橋面橫向中心處；當(dāng)測試橋梁豎向振型時(shí)，應(yīng)對(duì)稱布置于橋面兩側(cè)欄桿附近。5.2參考點(diǎn)的選擇：一般選擇最大的振幅附件的測點(diǎn)處，在整個(gè)測試過程中，參考點(diǎn)的拾振器嚴(yán)禁移動(dòng)。5.3主要參數(shù)設(shè)置： 5.2.1 拾振器檔位選擇：一般橋梁測試時(shí)，拾振器的檔位設(shè)置為小速度檔“1”檔，或是加速度檔“2”檔。 5.2.2 采集頻率設(shè)置：模態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)的采樣頻率一般建議不用太大，100Hz或者200Hz即可，對(duì)于某些大型、特大型橋梁，選取50Hz的采樣頻率也已足夠。編寫： 審核： 批準(zhǔn)：附件：附件1 橋梁結(jié)構(gòu)檢測與監(jiān)測模態(tài)參數(shù)試驗(yàn)記錄表附件2 橋梁結(jié)構(gòu)檢測與監(jiān)測模態(tài)參數(shù)試驗(yàn)檢測報(bào)告附件3 儀器、設(shè)備、材料清單表確認(rèn)單附件4 儀器、設(shè)備是否正常運(yùn)行確認(rèn)單附件1 橋梁結(jié)構(gòu)檢測與監(jiān)測模態(tài)參數(shù)試驗(yàn)記錄表附件2 橋梁結(jié)構(gòu)檢測與監(jiān)測模態(tài)參數(shù)試驗(yàn)檢測報(bào)告附件3 儀器、設(shè)備、材料清單表確認(rèn)單序號(hào)儀器、設(shè)備、材料型號(hào)數(shù)量1動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng)及軟件2拾振器3筆記本電腦4數(shù)據(jù)連接線5電源設(shè)備及電源線6穩(wěn)壓器7溫度計(jì)8橡皮泥經(jīng)辦人： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 日期： 年 月 日附件4 儀