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桥梁自振监测及测振设备应用

2022-09-15 21:45:45

桥梁自振特性是反映结构整体工作性能的综合性指标,是桥梁结构动力分析的基础,是评价桥梁动力性能的重要依据。桥梁自振特性已成为近年来桥梁检测行业广泛研究的一个重点问题。通过试验测得自振频率与理论计算值的比值来分析桥梁结构刚度的储备,随着有限元理论及计算机技术的发展和广泛应用,桥梁自振特性问题的相关理论也发展的日趋成熟。

桥梁振动测试设备采用高灵敏、超低频测振传感器采集信号,由动态信号采集分析仪进行信号记录,通过时域波形分析、数字滤波、频谱分析等方法识别结构的自振频率。在预定位置采用跳车激振,即车轮越过带有坡面的三角横木,利用加载车后轮从三角木落下的冲击力对结构进行激励。车辆在桥梁上运行时,结构产生受迫振动,车辆驶离桥面后,桥梁上无外荷载作用,强迫振动即变成自由振动,通过测试和分析余振信号识别结构自振特性利。在桥面无任何交通荷载以及桥梁附近无其它振源的情况下,测定桥梁由风荷载、地脉动等随机激励而引起的微幅振动响应,通过FFT分析识别结构自振频率。通过跳车、跑车余振、脉动试验,用高灵敏加速度计拾取结构自振信号,通过分析计算识别桥梁结构的自振特性参数。

实验中使用的是拓普测控的测振仪器,可自动完成三维速度、加速度等振动与倾角参数测量,还可通过手机、平板、PC 无线远程控制。配合动态信号测试分析仪可实现振动、噪声、位移状态在线监测;速度、加速度状态在线监测;应变、压力、冲击、旋转实验;爆炸相关测试;低速、高速、高超声速风洞实验等。

振动是桥梁的固有特性,桥梁也是一种弹性系统,在外界荷载的激励下,系统会在弹性力和惯性力的作用下以其固有频率和相应的固有振型进行往复的固有振动。为了实时了解桥梁的安全要素,现代桥梁一般都有健康监测与评估系统。专业仪器的使用,能够提高桥梁安全检测可靠性。

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