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4.3　荷載試驗的實施及現場組織安排

現場測試是最后一項工作，也是最關鍵的一項工作，它是對我們前期準備工作的檢驗，能否取得準確的數據也與現場試驗是否順利息息相關。

4.3.1　合理的分工

橋梁試驗從空間上和時間上都涉及到一定的范圍，每個人在測試過程中的任務也非常繁重，這就需要我們在試驗前要精心計劃安排，明確每個測試人員各個階段的任務，做到有條不紊，保證試驗按照計劃正常進行。

4.3.2　試驗流程的控制指揮

現場試驗要有一名經驗豐富的指揮人員，其他配合人員要絕對配合指揮人員的工作。指揮人員要求對整個試驗的流程非常清楚，并且明確那一個階段該做什么，要讀取那些數據，同時要及時根據反饋回來的數據做一些初步判斷，不斷調整現場試驗流程。

荷載要嚴格按照方案中確定的分級加載方式，當未達到控制荷載工況卻發現有數據超過正常允許的范圍值時，指揮人員應當中止試驗過程以保證試驗人員的安全。

4.3.3　現場準備工作情況與臨時應對措施

由于公路舊橋正是因為有很多未知的因素才需要做荷載試驗，所以我們對現場試驗中可能會出現的問題也難以一一作出預測，比如發現加載車輛與方案中要求的有所區別，可以調整車位來滿足效率系數的要求。測試過程中試驗人員如發現異常情況應及時通知指揮及其他測試人員，作出判斷之后再進行后面的工作。

5　動力試驗

橋梁檢測動載試驗是動力測定評價方法的基本測試項目。是為了滿足工程應用的需要，應用理論分析與試驗測試結合的科學方法解決橋梁振動問題的必要手段，是橋梁檢測工作中的重要環節，其對橋梁使用狀況和承載力的評價提供了重要的數據參數。橋梁檢測中動載試驗的內容主要是結構動力特性和動載響應的試驗與分析，量測的主要部位是結構動力效應最大構件的動應力及動變形的控制截面。一般來說，檢測項目主要包括:

(1)橋梁動力特性模態參數測試(頻率，振形，阻尼比)；

(2)橋梁動力響應測試(動撓度、動應力、加速度，沖擊系數)。

5.1　測試儀器

動載試驗的測試儀器主要包括測試傳感器，信號放大器，光線示波器，磁帶記錄儀和數字信號處理機。根據儀器的性能和使用傳感器的特性，可以選配不同的測試系統。

5.2　橋梁動載試驗的激振方法

橋梁動載試驗的激振方法應根據橋梁的結構型式和剛度，選擇效果好、易實施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脈動法三種。

5.3　動載試驗數據分析及評定

橋梁結構的動力特性是與結構的組成形式剛度、質量分布和材料性質等結構本身的固有性質有關而與荷載等其他條件無關的性質。橋梁的模態參數是整個結構振動系統的基本特性，它是進行結構動力分析所必須的參數，其結果不僅可以用來分析結構動載作用下的受力情況，而且對橋梁承載力狀況評定提供重要指標。

5.3.1　固有頻率的測定

對于比較簡單的結構，只需結構的一階頻率，對于較復雜的結構動力分析，還應考慮第二、第三及更高階的頻率。橋梁固有頻率可以直接通過測試系統實測記錄的功率譜圖上的峰值、時域歷程曲線或其自相關圖上確定。由基頻還可以推算承重結構的動剛度。

5.3.2　阻尼

橋梁結構的阻尼特性一般由對數衰減率δ或阻尼比Ｄ來表示，可由時域信號中的振動衰減曲線求得。另外，也可以從功率譜圖中，用半功率帶寬法來計算阻尼，一般測試系統軟件均可完成此類分析。

5.3.3　振型

一般橋梁結構的基頻是動力分析的重要參數。傳感器測點的布置根據不同的結構形式，通過理論分析后確定。

振型的測定一般采用兩種方法，一種是使用多個傳感器測定。另一種是使用一個傳感器變換位置測量，這種情況下需要一個作用參考點，測試時比較煩瑣，在條件限制時使用，一般應采取第一種方法測試。

5.3.4　沖擊系數

橋規中定義沖擊系數μ為沖擊力與汽車荷載之比。對于線彈性狀態下的結構來說，動荷載產生的荷載效應與靜荷載產生的荷載效應之比即為1+μ。因此，沖擊系數的測試通常采用測定結構動應變或動撓度的方法。

測試前，在梁的跨中(或最大變位、應變處)布置電阻應變片式的位移計或應變計，并通過動態應變儀與電腦相接。試驗時，由加載車輛以某一速度從測點駛過，記錄其輸出應變隨時間變化的實時信號。一般情況下，應測試記錄多種車速下的輸出應變結果，以作分析比較。

一般來講，橋梁在跨徑Ｌ=30～70ｍ時，車輛與橋梁的自振頻率較接近，易產生共振，在單臺車作用下的沖擊系數特別大；沖擊系數隨阻尼比的減小而增大，阻尼比越小，沖擊系數受橋梁的影響越明顯，預應力混凝土梁橋的沖擊系數大于同等跨徑的鋼筋混凝土梁橋，這些在測試中需注意，以便更好地分析沖擊系數的測試結果。

事實上，實測汽車沖擊系數除了與結構本身有關，還與試驗車輛的性質、路面平整度、車速有一定關系。車輛荷載本身是一個帶有質量的振動系統，當它在橋上行駛時，與橋產生車、橋耦合振動。由于車輛動力特性的復雜性，以及橋梁阻尼的離散性和橋面不平整的隨機性，同一座橋梁多次不同的試驗，測得的沖擊系數也不盡相同。

6　結語

橋梁檢測是一項復雜而細致的工作，不僅要求工作人員有豐富的實際現場經驗，而且同時需要堅實的理論基礎作為指導。只有把理論和實際充分結合起來，再加上指揮者與各試驗人員之間的默契配合，才能做好檢測工作并取得滿意的數據，也只有這樣我們才有可能做出準確的評估。