感器;根据本次测试需要及现场情况,我们对上、下游幅分别进行测试分析,在上、下游分
别布置
7 个传感器,如图 7-1 所示,采集时间间隔均为 10 分钟。
对实测数据进行模态分析,分别得到桥梁上行幅和下行幅的频率、阻尼比及振型。
以桥的上行幅测试为例:
实测频率及阻尼比、振型数据如下:
阶次
频率 阻尼比
1 1.96 3.22%
2 3.62 2.82%
3 4.69 4.53%
针对该桥特点,利用有限元软件进行模拟计算,可得到该桥的前五阶频率。
表 2 模态分析前三阶频率
模态号
频率 周期
(sec) 容许误差
(rad/sec) (cycle/sec)
1 11.044464 1.757781 0.568899 3.4950e-016
2 20.049597 3.190992 0.313382 8.4844e-016
3 27.235107 4.334602 0.230702 9.1961e-016
通过比较发现,理论计算值与本次实测值出入较大,分析实桥测得振幅值可以看到,
1
号测点即北桥台位置振幅基本没变化且幅值较小
(0.01),根据伸缩缝及支座的 24h 跟踪检测,
北侧桥台支座可能已丧失部分或全部工作性能。根据上述情况,假定北侧桥台支座丧失工作
性能,通过计算得到桥梁的自振频率如下:
模态号
频率 周期(sec) 容许误差
(rad/sec) (cycle/sec)
1 12.053768 1.918417 0.521263 9.7808e-016
2 23.346277 3.715675 0.269130 8.3432e-016
3 29.588211 4.709110 0.212354 3.8958e-016
检测所得的桥梁结构基频
1.96Hz,理论计算结构基频为 1.76Hz,阻尼分别为 3.22%和
2.39%,说明桥梁整体刚度较好,模态分析振型曲线与实测结果相符合。由此可见,动载试
验针对桥梁的损伤检测方法是可行的。
结论
动载试验能够得到结构的模态参数和振动特性,结果在许多领域都有广泛应用,桥梁
检测运用动载方法是未来发展的趋势。随着科学技术的不断发展,动载方法将不断得到完善,
发挥最大的经济和社会效益。
参考文献:
刘习军,《工程振动与测试技术》,天津出版社,
1999 年
邢世建,《道路与桥梁工程试验检测技术》,重庆大学出版社,
2005 年