常规桥梁检测.docx
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常规桥梁检测
常规桥梁检测
一、桥梁试验仪器主要配置
桥梁试验一般包括静载、动载以及模态试验，根据不同的试验需要配备不同的仪器以及软件，相关配置如下：
1、桥梁静载试验系统配置：
手提电脑，DH3815N或3816，采集软件，应变片或传感器，以及相应的通讯线、扩展线和导线等。
手提电脑：
由用户自己配备，也可由本公司根据用户的要求代购，用来安装采集软件以及与采集仪器的通讯。
3815N或3816：
都是静态仪器，功能基本相似，都可以进行扩展；
各自优缺点：
单台3815N测点少，一台3815N有16测点，但是通过扩展线连接，将采集箱展开，对测点分布比较广而且又要同时测量的试验比较适用，另外3815N体积较小，携带比较方便
单台3816测点多，一台3816有60测点，适合测点比较多且测点比较集中的试验，但体积较大
采集软件：
主要用于参数的设置，数据的采集与显示，相应的计算和分析，简单报告的生成
应变片与传感器：
主要由用户选择，也可由本公司代购
其他：
整套系统都在公司调试合格，用户放心使用。
2、桥梁动载试验系统配置：
手提电脑，DH5920或DH5922，采集软件，应变片或传感器，DH3810调理器，以及相应的通讯线、扩展线和导线等。
DH5920或DH5922：
属于动态仪器，基本功能相同，都能达到工程实验要求
不同点：
DH5920主要元器件是进口，带缓存，精度和稳定性更高，价格较DH5922稍贵
DH5922一些元器件是国产，不带缓存，性价比高
3、桥梁模态试验系统配置：
方案一：
手提电脑，DH5920或DH5922，采集软件，模态软件，DH610，以及相应的通讯线、扩展线和导线等。
方案二：
手提电脑，DH5907，采集软件，模态软件
模态软件：
试验模态分析方法可以分为频响函数法（简称测力法）和环境激励法（简称不测力法）两种。
DHMA软件分测力法和不测力法两个模块对应实现以上两种方法对结构的试验模态分析，用户可以根据需要选择购买。
测力法模块：
所谓测力法就是在试验过程中需要同时测量激励数据和响应数据的方法。
经典的测力法是利用频域的频响函数（FRF）或时域的脉冲响应函数（IRF）对模态参数进行估计。
频响函数是响应和荷载的傅里叶变换之比，而脉冲响应函数也要先测得频响函数然后经傅里叶逆变换（IFFT）获得。
因此，测力法必须利用带测力计的激振器或力锤施加可测量的激励力。
测力法可以估计所有的模态参数，包括固有频率、模态振型、模态阻尼或阻尼比、模态质量和模态刚度，而且精度较高。
DHMA软件中频域测力法分图解法和解析法两种，图解法较适合于阻尼小模态不密集系统，如钢结构。
图解法可选用峰值拾取法或圆拟合法。
解析法常用于大阻尼或模态密集系统。
DHMA软件中的时域测力法是采用脉冲响应函数的最小二乘复指数法LSCE（LeastSquareComplexExponential）进行计算，频域解析法可选用正交多项式法。
不测力法模块：
所谓不测力法就是在试验过程中不需要测量激励力的方法。
工程中的大量结构和机器（如大型房屋建筑，大型桥梁，汽轮发电机组等）都是很难人工施加激励力的，其结构的响应主要由环境激励引起，如机器运行时由质量不平衡产生的惯性力，车辆行驶时的振动以及微地震产生的地脉动等各种环境激励，而这些环境激励是既不可控制又难以测量的。
不测力法只能利用系统的响应数据对固有频率、模态振型、模态阻尼或阻尼比这三个模态参数进行估计，但是这三个模态参数已经能够满足绝大多数工程中结构动力特性分析的要求。
DHMA软件利用测量得到的响应的自功率谱、互功率谱、传递率和相干函数进行模态参数的估计。
不测力法也可分为解析法和图解法两种类型。
使用范围与测力法一致。
图解法可选用自互功率谱综合法或传递力法，解析法可选用随机子空间法（SSI）。
本软件还可以通过时域和频域的ODS动画显示更形象的模拟被测结构或机械零件的振动。
所谓时域的ODS动画显示，其原理类似于录像机快录慢放。
常用于机器起动或停止时的动响应（如位移、速度或加速度）相对于时间变量的观测。
频域的ODS动画显示，其原理类似于数字闪频仪，用于动变形相对于频率变量的观测。
当观测到的频率接近或等于共振频率时，动变形可近似的作为结构共振频率下的振型。
DH610：
高灵敏度，低频传感器
DH5907：
专用于桥梁及大型建筑物模态试验的系统
以下是典型的桥梁试验用户配置：
路桥集团桥梁技术有限公司
DH5920（16ch）1台、DH5920（8ch）1台、控制分析软件、模态软件各一套3810（16个）、5855（16个）、DH3815N主带16测点（1台）、3815N采集箱（3套）、3815N无线装置（1套300米）、3815N控制分析软件一套、DH5906（接受模块1个、发射模块3个）、DH5907（控制模块1台、采集模块8个）双向（垂直、水平、50米）DH202-002（10只）、DH-5（4个）、DH-10（10只）、DH-20（10只）、DH-50（10只）、DH-100（4只）、BQ120-100AA（100片）
西北公路勘察院
DH5920（4ch）1台、5920控制分析软件一套、DH105（4个）、DH5855（4个）、DH3810（4个）、DH1301（1台）、DH3816（2台）、3816控制分析软件一套
广东省建筑科学研究院
DH3816（2台）、3816控制分析软件一套、DH5920（16ch）1台、DH5920控制分析软件包、索力检测软件包、模态软件包各一套、DH5855-1（10个）DH3810-1（10个）、DH202（6个）DH105（6个）、941B垂直（6个）等效应变源1个
云南省建筑科学研究院
DH5922（8CH数采）1台，DH3810-2 8个，软件（DH5922-10控制软件包+DH5922-11基本分析软件包+DH5922-40模态分析软件）各1套，891-2（水平）4只，891-2（垂直）4只。
二、试验示例：
1、旧馆大桥静载试验
1.1试验方案：
试验分三块，分别测量边跨中载、负弯矩中载、中跨中载时的应变值
1.2应变片的布置如下图所示：
桥墩处应变片位置13、14、15分别是上、中、下
28、29、30分别是上、中、下
1.3试验结果
边跨中载数据（测点1到测点5的数据，其他的略）：
采样状态
01_01_01
01_01_02
01_01_03
01_01_04
01_01_05
测点1
测点2
测点3
测点4
测点5
边跨中载0
0
0
0
0
0
边跨中载1
15
30
13
-1
27
边跨中载1
16
31
13
-1
27
边跨中载1
16
31
13
-1
27
边跨中载2
16
32
13
-2
28
边跨中载2
16
32
13
-2
28
边跨中载2
17
32
14
-2
29
边跨中载3
18
39
13
-7
32
边跨中载3
18
39
13
-7
32
边跨中载3
19
40
14
-6
34
边跨中载4
21
49
15
-10
39
边跨中载4
21
49
15
-10
39
边跨中载4
21
49
15
-10
39
边跨中载卸载
0
0
0
0
1
边跨中载卸载
0
0
0
0
1
边跨中载卸载
0
0
0
0
2
2、桥梁动载试验（试验结果）
2.1、冲击系数:
1.053
2.2、最大动应变（绝对值）：
-20.5με
3、润扬大桥南岔模态试验
3.1试验方案：
将大桥划分为46部分，每部分等分，通过DH610速度传感器测量中间45个点的速度的曲线，每个点分别测量竖向和横向两个方向。
采完数据，导入模态软件，软件将算出其模态振型、固有频率和阻尼比。
3.2试验结果：
竖向固有频率和阻尼比：
一阶振型：
二阶振型：
三阶振型：
横向固有频率和阻尼比：
一阶振型：
二阶振型：
桥梁相关现场图片：
1、钱塘江六桥试验现场照片
2、八尺门大桥：
在线监测系统
下白石大桥
在线监测系统
巴东大桥模态试验：
巴东大桥振型
润扬大桥试验现场
润扬大桥振型
江阴长江大桥
江阴长江大桥动静载试验
苏通长江大桥
苏通大桥静载试验
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