《桥梁动静载、模态实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桥梁动静载、模态实验（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、桥梁动静载、模态实验注意事项等桥梁静载实验中的应变测试通常采用的是 1/4 桥。 桥梁静载实验中，为了满足小信号、低飘移和抗干扰性的要求，对连接电 阻应变测试的导线，建议选用 2 芯金属屏蔽外加护套的 PVC 电缆线，线径不可 太小，建议最好RVVP 4x0.30.5。另外，因本系统的电阻应变适调器的连接 电路中，任何金属屏蔽线不应用作为电阻应变电桥的连接导线用。电阻应变电 测中，为达到良好的抗干扰性能，根据测试场地的条件，对屏蔽线作适当的连 接，如要连接屏蔽线则必须要把全部的屏蔽线连成一体，再与仪器地良好接妥。 另外仪器本身一定要接地（在保证使用的前提下，用一根尽量短、粗的导线进 行接地，一
2、端连在仪器的接地端上，另一端最好直接接到大地中）应变测试用导线在接到静态仪器（如DH3815N）上的测点时，建议最好采 用焊接的方式，因为在这种连接状态下导线与仪器测点的接触电阻基本不变化， 测试效果好。而且补偿片和工作片上的外接导线的长度值最好一样长（或者相 差无几），如果长度相差过大进而导致导线电阻相差过大，会导致仪器无法找到 合理的平衡位，从而使得该测点无法平衡。另外，静态应变测试时，应变片粘贴效果的好坏，直接决定了应变测试数 据的好坏，特别是补偿片的粘贴（补偿片的重要性大于工作片），因此如果对于 应变粘贴工作不是太熟悉甚至未曾接触过的情况下，建议请专门的应变粘贴技 工等人员来贴片。本公
3、司用于桥梁静态实验的仪器以DH3815N为主，因此，以DH3815N为 例，叙述静态实验的测试全过程：假设参与实验的仪器共有一台主机，3台副机：1-1, 1-2, 1-3。假设3台仪 器上全部接满应变片；打开仪器后，然后打开软件。1、新建项目：选择“文件新建项目”然后在跳出来的文本框中输入实验项 目名称，如：“东门桥静载实验数据”2、平衡：点击“平衡”平衡结束后，选择主菜单栏中的“窗口I新建表格窗 口”，并将主菜单栏中的“查看”中的选项全部选成“打钩”状态。在表 格窗口中点击右键，选择“显示平衡状态”，如下图所示，测点1、测点 2处于“平衡状态”，而测点3-测点8为“未平衡”状态，说明测点3-
4、测 点8有问题（接了应变片的测点未平衡，说明该测点有问题；而未接应 变片的测点未平衡属于正常现象），这时要检查有问题的测点的问题原因 所在，常见问题测点的原因有：（1）接触问题（2）桥路接错（3）应变 片出了问题（4）工作片与补偿片的外接导线的长度相差较大（导致电阻 值相差较大）（5）该测点损坏，等等注意：一旦平衡点确定，在以此平衡点为基础正式采样后，千万不要再 点平衡键。I平Ifftfll： 2UUU I J DU：2J：U2王帅1弓al*!船SM4削点弓黠点丁m点gai点inai点庠测点】1謝点占01-01耒平简亠+程3、将平衡结果导出：选择“控制I导出平衡结果，如下图所示。此操作的目的是
5、为了防止实验现场突然断电的情况。如果发生断电的情况时，可以 在重新接电后，打开仪器、软件，打开之前的测试文件：“东门桥静载实 验数据”，选择“控制I导入平衡结果”，导入实验刚开始时导出的平衡结 果，然后选择“文件I继续测试”，这时，软件中的采样键由灰色变成绿色, 表示可以在原来的项目的基础上继续测试了，注意这时千万不要再点“平 衡”键。4、在采样控制栏中选择采样模式：“单次采样”或“定时采样”，以“单次采样”为例，先将“采样状态”栏中的文字写为“初始读数”（起名仅 供参考，可灵活输入状态名），先测试一下桥面上空载时的读数值；然后 在“采样状态”中输入“工况一第1次加载”，待实验用车落位完毕后等
6、 待10分钟以上（等待时间视具体情况而定，如果实验时间安排紧凑，可 缩短至5分钟以上），点击“采样”键采样（千万不要点“平衡”键）， 然后，依次“工况一第2次加载”、“工况一第3次加载”、“工况一第1 次卸载”、“工况一第2次卸载”.“工况二第1次加载”.直至实 验结束。采样模式C定时采样金单次采样C连续采样C爭件采样定时采样设胃采样间隔定时次數i !r设置定时枚数采样状态I初贻读数另外，在采样之前，对通道参数栏中的一些参数要进行合理设置，如：“桥 路类型”应选择“方式 1”，另外根据实际情况输入“应变计电阻”、“导线电阻”、 “灵敏度系数”，如果采用的导线为双芯线，则应输入两根线的电阻。建议
7、在实验过程中养成经常性备份数据的良好习惯，以防止数据意外丢 失。二、 动载实验桥梁动载实验通常包括跑车、跳车、刹车。有关跑车、跳车、刹车实验的 准备工作、具体细节等请参考有关桥梁实验方面的书籍， 本文中仅介绍本公司 的动态测试仪器（例如DH5920,其它动态仪器的软、硬件操作方法与5920基 本相同）在桥梁动载实验中软件、硬件的详细操作方法。跑车、跳车、刹车的实验在硬件准备、软件中的参数设置方面基本相同, 故仅以跑车实验为例。通常跑车实验的测试方法有：1、以半桥形式贴片,测试动应变2、测试动位移,采用应变式顶针位移计或者电测百分表、千分表等等,通 常采用应变式顶针位移计3、在桥面上的 1/4
8、跨、跨中、 3/4 测点处布置拾振器（通常使用竖向拾振器, 很少采用横向拾振器），以本公司的DH610为例，通常将档位拨至中速度 档2档（跳车、刹车时有时振动量级较大，可预先模拟实验条件试采样， 如超过2档最大量程，可将档位拨至大速度档3档）进行测试动载测试时，动态数采软件中的分析模式通常选为“无分析模式”，采样频 率为 200Hz 或 500Hz 动载实验时，在通道参数栏中，只需要在“通用参数” 和“通道子参数”中进行设置，而“通用参数”栏中的“测量类型”中的“测 量类型”会由仪器自动识别，只需要将接着位移计的测试通道中的“测量类型” 由默认的“应变应力”改成“桥式传感器”。外接拾振器的测点
9、中，将“通道子 参数”栏中的“工程单位”设置成“m/s2,并从传感器的指标上找到该传感器的 灵敏度并输入“灵敏度”一栏，根据实际情况选择合理的量程范围（可预采样 观测），将“输入方式”改成“SIN-DC”，“上限频率”设置为“ 100Hz”；在应变测试通道中，将“通道子参数”栏中的“桥路类型”按实际情况选 择（根据应变片粘贴所属的半桥类型，方式二、三或四），其它如“应变计阻值”、 “导线电阻”、“弹性模量”等等也应根据实际输入,“上限频率”设置为“100Hz”, “输入方式”为“DIF-DC”，“抗混滤波”设置为“ON”。其它通道参数栏中的项目,如“触发参数”、“几何参数”、“标定信息”不 用
10、设置。测试用线务必应采用屏蔽线,仪器应良好接地,开始采样后,如发现数据 异常要迅速停止采样并排查问题。测试数据应及时备份以防止数据意外丢失。下图所示为实测的动应变时程曲线：下图所示为上图的基础上的冲击系数计算结果：（选择主菜单栏中的“工程软件 |冲击系数1+的计算”即可计算冲击系数的计算，详细的计算结果可见附录| 桥梁冲击系数说明书）143.7 口7 isD.aae- 1 V 7占 1 1D4 SBD- 91.2 斗3 里 7B.1O3- -451.326- 3B.SST-25.64012.410503853.015-3.275-T5B.-M下图所示为用用竖向拾振器测试得到的速度时程曲线：（4
11、通道信号同窗口显示）可将上面的曲线进行积分（选择主菜单栏中的“处理|积分/微分”），积分成 位移，从而在图形中直接读出最大动位移值。三、模态实验桥梁模态实验之前，应先做出模态测试的方案，以确定：模态测点数，参 考点位置，以及测桥面的一边或是两边都测，如果对于模态测试结果只要求低 阶的弯曲模态，不要求高阶的扭转模态，测桥面的一边即可，如果要求做出高 阶的扭转模态，则必须在桥面的两边都布置测试点。除了测试桥梁的竖向模态， 根据客户需要，也可以用横向拾振器测试桥梁的横向模态，横向模态的测试只 需要在一边测试。大多数的桥梁模态测试以竖向模态为主。桥梁模态实验时，不管是用竖向拾振器做竖向模态，或是用横向
12、拾振器做 横向模态，将拾振器的档位设置为小速度档“ 1”档，或是加速度档“2”档， 一般建议设置为小速度档“1”档。由于桥梁属于大型工程结构，固有频率一般较低，尤其是特大型桥梁，如 本公司参与测试的润扬长江大桥的前十阶的竖向I扭转固有频率都小于1Hz，中 小型桥梁的前面三、四阶的固有频率（桥梁模态实验所关注的主要是前三、四 阶固有频率）一般都在20Hz以下，所以模态实验时的采样频率一般建议不用太 大，100Hz或者200Hz即可，对于某些大型、特大型桥梁，选取50Hz的采样频 率也已足够。数采软件的模式：频率分析模式（主菜单栏中的“分析I频谱分析模式）测试前先在硬盘中建一个总的文件夹：例如在D
13、盘中，命名为“*桥模态 原始数据汇总”，然后在其中建子文件夹“ *桥模态竖向原始数据汇总”，以及“*桥模态横向原始数据汇总”（看客户是否要求做横向模态而定），本文中仅 以竖向模态为例，叙述桥梁模态实验过程。假设某实验桥梁为简支梁桥，桥长28米，宽5米，实验方案中，建议在顺 桥向方向上把桥8等分，每段长3.5米，在桥面两边都布置测点。测点布置如下:参考点23456T141312111098左、右共四个点为支座，实际振动量级几乎为零，所以在测试时可以不布 置测点。建议选跨中偏一点的位置作为模态测试的参考点（当然并不是说只能 选这个位置，建议仅供参考）。在本例中选取的模态测试参考点是3号点，当 然，
14、选5号点、10号点、12号点也是可以的。假设用户仅有6个竖向拾振器，分别为V07051、V07052、V07053、V07054、 V07055、V07056，将每个拾振器都拨至1档，从每个拾振器的指标中找到各自 的1档灵敏度，记录在案，假设将V07051放置在参考点处，对应的信号传输线 （Q9线）可以用胶带贴上用笔做上记号，假设作1号线，同时该Q9线接入仪 器上的1-1通道，其余通道、线号、拾振器编号、桥面上测点、采样批次等相互 之间的对应关系见下：（由于拾振器数量少于测点数，所以要分批次做，在实验过程中，测每一个批 次的数据时，参考点的位置始终不动）第一批次:拾振器编号1档灵敏度（V/m/
15、s）线号通道号桥面测点采样批次V0705116.42611-131V0705222.299521-211V0705322.51531-321V0705415.791541-441V0705518.342351-551V0705619.204161-661第二批次：拾振器编号1档灵敏度（V/m/s）线号通道号桥面测点采样批次V0705116.42611-132V0705222.299521-272V0705322.51531-382V0705415.791541-492V0705518.342351-5102V0705619.204161-6112第三批次：拾振器编号1档灵敏度（V/m/s）线号通道号
