橋(qiáo)梁結構是承受恒載、車輛荷載、人群荷載等主要荷載的結構物。當車(chē)輛以一定速度在橋上通過時,由於發動機的抖動、橋麵的不平順等原因會導致(zhì)橋梁結構產生振動(dòng)。此外,人群荷載(zǎi)、風動力、地震力(lì)、環境因(yīn)素的作用也會引起橋梁發生振動。隨著交通運輸事業的不斷發展,一(yī)方(fāng)麵(miàn),車輛的數量、載重量(liàng)有了迅速的增長,車輛(liàng)的行駛速度也有了很大的提高,另(lìng)一方麵,隨著新結構、新材料、新(xīn)工藝的推廣應用,橋梁結構逐漸(jiàn)趨向輕型化,而對於大跨度、超大跨度橋梁結(jié)構,地震響應、風致振動響應、車橋耦合振動往往是設計施(shī)工的控製因素(sù)。因此,車輛荷載(zǎi)或其他動力荷載對橋梁結構的衝擊和振動影響,已成為橋梁結構設計、計算、施工(gōng)、運營、維修養護過程中的重要問題之一。
橋梁結構的振動問題,影響因素比較多,涉及的理論比較複雜,僅靠理論或計算分析是不能夠滿足工程實踐的要求,一般多采用理論分析模擬(nǐ)與現場實測相(xiàng)結合的研究方法,因此,振動測試是解決工程結構振(zhèn)動問題必不可少的手段。近二十年來,隨著電子計算機普及與自動化技(jì)術的發(fā)展,振動測試技術取得了極大的(de)進步:一方麵表現在風洞試驗、模擬地震振動台試驗、擬動(dòng)力試驗逐步(bù)成為解決工(gōng)程動力問題的(de)主要手段之一;另一方麵表現為工程(chéng)結構在風荷載、車輛荷載(zǎi)、地震荷載作用下(xià)動力反(fǎn)應(yīng)的現場測試手(shǒu)段(duàn)也得(dé)到了很大的改進。
橋梁結構的動載(zǎi)試驗是(shì)利用某種(zhǒng)激振方法激起橋梁結構的振動,測定橋梁結構的固有頻率、阻尼比、振型、動力衝擊係數、動力響應(加(jiā)速度、動撓度)等參量的試(shì)驗項目(mù),從而宏觀地(dì)判斷橋梁結構的整體剛度與使用性能。橋梁結(jié)構的(de)動載試驗(yàn)與靜載試驗雖然在試驗目的(de)、測試(shì)內(nèi)容等方麵有所(suǒ)不同,但(dàn)可以相互補充、相互印證,對於全麵分析掌握橋梁(liáng)結構的工作性(xìng)能是同等重要的-就試驗步驟而言,基本上與靜載試驗相同,動載試驗也要經過準備、試驗和分析(xī)總結三(sān)個階段,就試驗性質而(ér)言,動載試驗也可分為生產鑒(jiàn)定性和科(kē)學研(yán)究性試驗。,一般情況下,動載試驗多在現場實際結構上(shàng)進行測試,也可根據橋(qiáo)梁結構的(de)特點和實際需要在室內(nèi)進行結構模型的動載試驗,如在風洞內進行大跨度橋梁的風致振動試驗、在模擬地震振動台(tái)上進行橋梁結構的地震響應試驗研(yán)究等。橋梁結構的動載試驗(yàn)的基本任務大體可歸(guī)納為以(yǐ)下幾個方麵:
(1)測定(dìng)結構的動力特性,如測定橋梁結構或構(gòu)件的自振頻(pín)率、阻尼特性、振型等。
(2)測定(dìng)結構在動荷(hé)載作用下的強迫振動響應,如測(cè)定橋梁結(jié)構或構件在車輛荷載、風荷(hé)載作用下(xià)的振(zhèn)幅、動應力、加(jiā)速度(dù)等。
(3)測定(dìng)動荷載的動力特性(xìng),如測定引起結構振動作用力的大小、方向、頻率與作用規律等。