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摘要：对某桥20m板梁桥进行动载试验，通过动力特性分析，其结论可用于相似桥梁。
关键词：预应力 板梁 动载试验
中图分类号：U445 文献标示码：A
1、 测试方法
桥梁的动荷载作用下结构特性测试采用DH5938B、DH5936B动态测试系统进行，系统的组成见图1所示。在桥梁面上的跨中、1/4跨等处布置了四个测点，安装加速度传感器，通过数据采集系统获得结构在动荷载作用下的随机振动信号，再传送到便携式PC机进行数据后处理，分析结构固有频率。测试中动荷载通过跳车和跑车来激励结构产生振动。
图1 动态测试系统
2、 测试方案
在结构荷载试验前，通过分析结构特点，制定了荷载试验测试方案。该桥的结构形式为梁底简支、桥面连续的20米跨板梁桥。考虑到路缘石以外人行道和护栏结构对测试结果的影响具有不确定性，为了准确了解结构的自振特性，在测试中采用4个传感器分别布置在跨中及1/4跨处对结构进行测试。测试荷载采用的动荷载分别在两个车道上激励结构振动。传感器位置及加载车道布置如图2所示。
图2 测点布置及加载车道
3、 测试结果
本次桥梁动态特性测试数据较多，报告中列入了较有代表性的数据，使用快速Fourier变换对测得的时域数据进行频域分析可得到结构振动频率的信息。这里首次给出30吨车在30km/h跳车后的动力测试时程数据和频域分析结果。图3为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。图4为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图3 30km/h车速下的跳车试验时程数据（跨中传感器）
图4 30km/h车速下的跳车试验频域分析（跨中传感器）
图5为桥1/4跨处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。图6为桥1/4跨处的动力加速度频域分析结果。
图5 30km/h车速下的跳车试验时程数据（1/4跨传感器）
图6 30km/h车速下的跳车试验频域分析（1/4跨传感器）
其次给出30吨车在50km/h跑车后的动力测试时程数据和频域分析结果。图7为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐標为采样点数。图8为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图7 50km/h车速下的跑车试验时程数据（跨中传感器）
图8 50km/h车速下的跑车试验频域分析（跨中传感器）
图9为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。图10为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图9 50km/h车速下的跑车试验时程数据（1/4跨传感器）
图10 50km/h车速下的跑车试验频域分析（1/4跨传感器）
从测试结果得到的功率谱密度图可看出，不同激励工况下，不同传感器分析得到的结构固有频率是一致的，一阶自振频率为6.32Hz。由于该桥为小跨近似简支桥梁。低阶振动占绝大多的结构振动成分。结构的固有频率信息的提取一般也以普通荷载试验条件下最易测得的一阶模态频率为主。
4、 结论
通过现场跳车和跑车动力测试和结果分析，可以看出，实测一阶频率是6.32Hz，从不同测试工况下得到的结果较稳定。整体来看结构模态能量成分的分布基本符合该类桥梁的特点。从分析多次测试的数据来看，在动力测试过程中，结构动力参数表现稳定，且结构无异常现象发生。本次动测试验的测试结果也反映出了该桥的动力特性，可以作为该桥的“动力指纹”，在今后运营中对该桥进行动测对比分析。
关键词：预应力 板梁 动载试验
中图分类号：U445 文献标示码：A
1、 测试方法
桥梁的动荷载作用下结构特性测试采用DH5938B、DH5936B动态测试系统进行，系统的组成见图1所示。在桥梁面上的跨中、1/4跨等处布置了四个测点，安装加速度传感器，通过数据采集系统获得结构在动荷载作用下的随机振动信号，再传送到便携式PC机进行数据后处理，分析结构固有频率。测试中动荷载通过跳车和跑车来激励结构产生振动。
图1 动态测试系统
2、 测试方案
在结构荷载试验前，通过分析结构特点，制定了荷载试验测试方案。该桥的结构形式为梁底简支、桥面连续的20米跨板梁桥。考虑到路缘石以外人行道和护栏结构对测试结果的影响具有不确定性，为了准确了解结构的自振特性，在测试中采用4个传感器分别布置在跨中及1/4跨处对结构进行测试。测试荷载采用的动荷载分别在两个车道上激励结构振动。传感器位置及加载车道布置如图2所示。
图2 测点布置及加载车道
3、 测试结果
本次桥梁动态特性测试数据较多，报告中列入了较有代表性的数据，使用快速Fourier变换对测得的时域数据进行频域分析可得到结构振动频率的信息。这里首次给出30吨车在30km/h跳车后的动力测试时程数据和频域分析结果。图3为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。图4为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图3 30km/h车速下的跳车试验时程数据（跨中传感器）
图4 30km/h车速下的跳车试验频域分析（跨中传感器）
图5为桥1/4跨处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。图6为桥1/4跨处的动力加速度频域分析结果。
图5 30km/h车速下的跳车试验时程数据（1/4跨传感器）
图6 30km/h车速下的跳车试验频域分析（1/4跨传感器）
其次给出30吨车在50km/h跑车后的动力测试时程数据和频域分析结果。图7为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐標为采样点数。图8为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图7 50km/h车速下的跑车试验时程数据（跨中传感器）
图8 50km/h车速下的跑车试验频域分析（跨中传感器）
图9为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。图10为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图9 50km/h车速下的跑车试验时程数据（1/4跨传感器）
图10 50km/h车速下的跑车试验频域分析（1/4跨传感器）
从测试结果得到的功率谱密度图可看出，不同激励工况下，不同传感器分析得到的结构固有频率是一致的，一阶自振频率为6.32Hz。由于该桥为小跨近似简支桥梁。低阶振动占绝大多的结构振动成分。结构的固有频率信息的提取一般也以普通荷载试验条件下最易测得的一阶模态频率为主。
4、 结论
通过现场跳车和跑车动力测试和结果分析，可以看出，实测一阶频率是6.32Hz，从不同测试工况下得到的结果较稳定。整体来看结构模态能量成分的分布基本符合该类桥梁的特点。从分析多次测试的数据来看，在动力测试过程中，结构动力参数表现稳定，且结构无异常现象发生。本次动测试验的测试结果也反映出了该桥的动力特性，可以作为该桥的“动力指纹”，在今后运营中对该桥进行动测对比分析。