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4.3　荷載試驗(yàn)的實(shí)施及現(xiàn)場(chǎng)組織安排

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是最后一項(xiàng)工作，也是最關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，它是對(duì)我們前期準(zhǔn)備工作的檢驗(yàn)，能否取得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)也與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是否順利息息相關(guān)。

4.3.1　合理的分工

橋梁試驗(yàn)從空間上和時(shí)間上都涉及到一定的范圍，每個(gè)人在測(cè)試過程中的任務(wù)也非常繁重，這就需要我們?cè)谠囼?yàn)前要精心計(jì)劃安排，明確每個(gè)測(cè)試人員各個(gè)階段的任務(wù)，做到有條不紊，保證試驗(yàn)按照計(jì)劃正常進(jìn)行。

4.3.2　試驗(yàn)流程的控制指揮

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要有一名經(jīng)驗(yàn)豐富的指揮人員，其他配合人員要絕對(duì)配合指揮人員的工作。指揮人員要求對(duì)整個(gè)試驗(yàn)的流程非常清楚，并且明確那一個(gè)階段該做什么，要讀取那些數(shù)據(jù)，同時(shí)要及時(shí)根據(jù)反饋回來的數(shù)據(jù)做一些初步判斷，不斷調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)流程。

荷載要嚴(yán)格按照方案中確定的分級(jí)加載方式，當(dāng)未達(dá)到控制荷載工況卻發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)超過正常允許的范圍值時(shí)，指揮人員應(yīng)當(dāng)中止試驗(yàn)過程以保證試驗(yàn)人員的安全。

4.3.3　現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作情況與臨時(shí)應(yīng)對(duì)措施

由于公路舊橋正是因?yàn)橛泻芏辔粗�的因素才需要做荷載試驗(yàn)，所以我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問題也難以一一作出預(yù)測(cè)，比如發(fā)現(xiàn)加載車輛與方案中要求的有所區(qū)別，可以調(diào)整車位來滿足效率系數(shù)的要求。測(cè)試過程中試驗(yàn)人員如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)通知指揮及其他測(cè)試人員，作出判斷之后再進(jìn)行后面的工作。

5　動(dòng)力試驗(yàn)

橋梁檢測(cè)動(dòng)載試驗(yàn)是動(dòng)力測(cè)定評(píng)價(jià)方法的基本測(cè)試項(xiàng)目。是為了滿足工程應(yīng)用的需要，應(yīng)用理論分析與試驗(yàn)測(cè)試結(jié)合的科學(xué)方法解決橋梁振動(dòng)問題的必要手段，是橋梁檢測(cè)工作中的重要環(huán)節(jié)，其對(duì)橋梁使用狀況和承載力的評(píng)價(jià)提供了重要的數(shù)據(jù)參數(shù)。橋梁檢測(cè)中動(dòng)載試驗(yàn)的內(nèi)容主要是結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)載響應(yīng)的試驗(yàn)與分析，量測(cè)的主要部位是結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)最大構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力及動(dòng)變形的控制截面。一般來說，檢測(cè)項(xiàng)目主要包括:

(1)橋梁動(dòng)力特性模態(tài)參數(shù)測(cè)試(頻率，振形，阻尼比)；

(2)橋梁動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試(動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)力、加速度，沖擊系數(shù))。

5.1　測(cè)試儀器

動(dòng)載試驗(yàn)的測(cè)試儀器主要包括測(cè)試傳感器，信號(hào)放大器，光線示波器，磁帶記錄儀和數(shù)字信號(hào)處理機(jī)。根據(jù)儀器的性能和使用傳感器的特性，可以選配不同的測(cè)試系統(tǒng)。

5.2　橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的激振方法

橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的激振方法應(yīng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式和剛度，選擇效果好、易實(shí)施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脈動(dòng)法三種。

5.3　動(dòng)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及評(píng)定

橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性是與結(jié)構(gòu)的組成形式剛度、質(zhì)量分布和材料性質(zhì)等結(jié)構(gòu)本身的固有性質(zhì)有關(guān)而與荷載等其他條件無關(guān)的性質(zhì)。橋梁的模態(tài)參數(shù)是整個(gè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)的基本特性，它是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析所必須的參數(shù)，其結(jié)果不僅可以用來分析結(jié)構(gòu)動(dòng)載作用下的受力情況，而且對(duì)橋梁承載力狀況評(píng)定提供重要指標(biāo)。

5.3.1　固有頻率的測(cè)定

對(duì)于比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，只需結(jié)構(gòu)的一階頻率，對(duì)于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析，還應(yīng)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(cè)試系統(tǒng)實(shí)測(cè)記錄的功率譜圖上的峰值、時(shí)域歷程曲線或其自相關(guān)圖上確定。由基頻還可以推算承重結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度。

5.3.2　阻尼

橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼特性一般由對(duì)數(shù)衰減率δ或阻尼比Ｄ來表示，可由時(shí)域信號(hào)中的振動(dòng)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(jì)算阻尼，一般測(cè)試系統(tǒng)軟件均可完成此類分析。

5.3.3　振型

一般橋梁結(jié)構(gòu)的基頻是動(dòng)力分析的重要參數(shù)。傳感器測(cè)點(diǎn)的布置根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，通過理論分析后確定。

振型的測(cè)定一般采用兩種方法，一種是使用多個(gè)傳感器測(cè)定。另一種是使用一個(gè)傳感器變換位置測(cè)量，這種情況下需要一個(gè)作用參考點(diǎn)，測(cè)試時(shí)比較煩瑣，在條件限制時(shí)使用，一般應(yīng)采取第一種方法測(cè)試。

5.3.4　沖擊系數(shù)

橋規(guī)中定義沖擊系數(shù)μ為沖擊力與汽車荷載之比。對(duì)于線彈性狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)來說，動(dòng)荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)與靜荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)之比即為1+μ。因此，沖擊系數(shù)的測(cè)試通常采用測(cè)定結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)變或動(dòng)撓度的方法。

測(cè)試前，在梁的跨中(或最大變位、應(yīng)變處)布置電阻應(yīng)變片式的位移計(jì)或應(yīng)變計(jì)，并通過動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀與電腦相接。試驗(yàn)時(shí)，由加載車輛以某一速度從測(cè)點(diǎn)駛過，記錄其輸出應(yīng)變隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)信號(hào)。一般情況下，應(yīng)測(cè)試記錄多種車速下的輸出應(yīng)變結(jié)果，以作分析比較。

一般來講，橋梁在跨徑Ｌ=30～70ｍ時(shí)，車輛與橋梁的自振頻率較接近，易產(chǎn)生共振，在單臺(tái)車作用下的沖擊系數(shù)特別大；沖擊系數(shù)隨阻尼比的減小而增大，阻尼比越小，沖擊系數(shù)受橋梁的影響越明顯，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的沖擊系數(shù)大于同等跨徑的鋼筋混凝土梁橋，這些在測(cè)試中需注意，以便更好地分析沖擊系數(shù)的測(cè)試結(jié)果。

事實(shí)上，實(shí)測(cè)汽車沖擊系數(shù)除了與結(jié)構(gòu)本身有關(guān)，還與試驗(yàn)車輛的性質(zhì)、路面平整度、車速有一定關(guān)系。車輛荷載本身是一個(gè)帶有質(zhì)量的振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)它在橋上行駛時(shí)，與橋產(chǎn)生車、橋耦合振動(dòng)。由于車輛動(dòng)力特性的復(fù)雜性，以及橋梁阻尼的離散性和橋面不平整的隨機(jī)性，同一座橋梁多次不同的試驗(yàn)，測(cè)得的沖擊系數(shù)也不盡相同。

6　結(jié)語(yǔ)

橋梁檢測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，不僅要求工作人員有豐富的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，而且同時(shí)需要堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)作為指導(dǎo)。只有把理論和實(shí)際充分結(jié)合起來，再加上指揮者與各試驗(yàn)人員之間的默契配合，才能做好檢測(cè)工作并取得滿意的數(shù)據(jù)，也只有這樣我們才有可能做出準(zhǔn)確的評(píng)估。