桥梁检测维修实验报告

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1、回弹法检测检测混凝土强度试验报告一、实验日的:1. 掌握回弹法测强曲线的建立方法；2.掌握回弹仪工作原理、并能熟练操作。二、仪器型号：回弹仪型号：ZC3-A 编号:2000041357三、实验方法：1. 回弹仪率定。将回弹仪垂直向下在钢钻上弹击，取三次的稳定回弹值进行平均， 弹击杆应分四次旋转，每次旋转约90，弹击杆每旋转一次的率定平均值均应符 合802的要求。否则不能使用。2. 测面应平整光滑，抹去剩余水泥水泥参与，必要时可用砂轮作表面加工，测面 应自然干燥。每个测面上布置8个测点，若一个测区只有一个测面应选16个测点， 测点应均匀分布，测点之间距离不少于30mm。3. 将试件分别编号为1、

2、2、3、4、5、6,试件保持处在3050KN的压力下实验， 将回弹仪垂直对准混凝土表面并轻压回弹仪，使弹击杆伸出、挂钩挂上弹击锤， 将回弹仪弹击杆垂直对准测试点，不得击在外露石子气孔上，缓慢均匀地施压， 待弹击锤脱钩冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动直至到达一定位置时， 即读出回弹值（精确至1）。去除三个最大值、三个最小值，记录数据。4. 上述步骤完成后再逐个进行检测。四、试验记录表一： 本组数据结果记录（试配强度C50）R7485043495048R8464344535146R9434648554850R10495349424651R11485047464949R125143524946

3、53R13504850514943R14484943485047R15484749474649R16494950464948平均值（cm）48.348.148.448.248.548.7强度(MPa)51.553.354.157.957.254.9测面状态侧面干燥无灰测试角度水平日期 2011.11湿度：49%温度：24 C地点：土建实验室表二：回弹法各组数据汇总序号回弹值（Ri /cm）抗压强度（匕 /MPa）R- (Cm2)fi2(MPa2)Rf ( Cm. MPa)13326.91089723.61887.72-32.3-37.91043.29750.76885.02331.926.41

4、017.61696.96842.16432.926.81082.41718.24881.72532.827.51075.84756.25902631.926.11017.61681.21832.597-3.5.8 -26.11281.641043.291156.34834.931.21218.01973.441088.88936.728.91346.89835.211060.631036.127.91303.21778.411007.191135.931.41288.81985.961127.261234.632.41197.161049.761121.0413-3.8.43.2.41474.

5、561436.411455.361436.936.51361.611332.251346.851537.135.91376.411288.811331.891634.937.81218.011428.841319.221737.538.11406.251451.611428.751837.536.91406.251361.611383.751938.043.614441897.0861655.1112036.642.21339.61782.7161545.3332138.139.11451.61529.6791490.1332237.342.21391.31782.7161574.889233

6、8.744.41497.71971.361718.282438.245.31459.22052.091730.462538.839.11505.41528.811517.082639.448.01552.423041891.22739.640.01568.2160015842838.544.91482.32016.011728.652938.444.41474.61971.36704.963039.239.11536.61528.811532.723148.351.52332.892652.252487.453248.153.32313.612840.892046.723348.454.123

7、42.562930.4182078.723448.257.92323.243348.5512789.1733548.557.22352.253271.842774.23648.754.92368.4443012.72671.2591382.11409.553943.6158314.7355639.02注:表格内 、”表是 回归线删除数据.五、回弹曲线的建立、数据分析及结论1. 由各组数据即可建立如图的fi - Ri曲线，各参数如图所示。回弹值R(Cm)2. 曲线误差分析 由式:X Wo。f上1cu 1fccu ,iX10000带入数据分别计算得；= 9.8700 - 12oo, Sr = 11

8、.900 - 14oo，均满足专用曲线建立标准。且通过建立多种曲线的对比，发现平均相对误差，标准差均较为理想。其中，相关系数R2 = 0.847，符合度良好。3. 去除多余数据点，图中去除了点(32.3, 37.9)、(35.8, 26.1)、(38.4, 32.4)， 需要说明的是在去除这些误差较大的点以前，相关系数R2 = 752，而去除之后相关系数R 2 = 0.847，显然增加了可靠性和精确度。4. 混凝土构件强度的计算强度推定；由曲线方程即可推定，本组各试件强度分别 为：56.2MPa、55.9 MPa、56.4 MPa、56.0 MPa、56.5MPa、56.9MPa。5. 试件强

9、度推定由式：S1才fcm可知本组构件平均强度fCu =56.3MPa,并带入各组数据可知标准差为:SfcU = 1.36MPa50MPa，可以发现与试配强度50MPa相对误差仅为5 =50100 0。= 4-8o，效果良好。6. 与全国测强曲线比较可知，本组各推定强度与全国测强曲线相对误差分别为：-1 =皿,七二2.800、气二牛七=4.200、气=3.600、气=1.10，0,误差较小.表三：回弹法数据结果归纳测区强度56.255.956.456.056.556.9（MPa）强度计算值（MPa）n=6mfc =56.3cuSfcU = 1.36f=J cu,min 56.0f = m - 1

10、.645 Sfc =54.0 cucu,efcJ cu备注无曲线相关系数R=0.92电阻应变片的粘贴和使用一、实验日的1. 学习电阻应变片的粘贴技术；2. 学习应变电桥的连接和动态应变仪的使用方法。二、实验内容熟悉应变测量原理及测量系统的组建，学习电阻应变片的粘贴技术；学习应变电 桥的布桥、连接和动态应变仪的使用方法。三、实验的仪器和器材1. 电阻应变片；2.万用电表；3.502胶；4.丙酮（酒精）、棉花等清洗材料；5.电烙铁、镊子、砂纸、量具等应用工具；6.悬臂梁及砝码；7.动态应变仪。四、实验原理和方法3-1应变电桥电路将电阻应变片牢固地粘贴在应变传感器的弹性敏感元件上，当被测物理量使弹性

11、 敏感元件变形时，电阻应变片也随之变形，并产生电阻变化。将电阻应变片接入 电桥电路（见图3-1），如果电桥初始平衡，则应变引起的电阻变化将使电桥失 去平衡，产生输出电压U，它和各桥臂的应变片的应变间存在以下关系。EK,、J-Hq 勺 + q q）其中E为桥压，K为应变片的灵敏系数。若经电阻应变仪作信号变换后送到记录 仪器，就能得到反映被测物理量变化规律的永久记录。怎样才能把电阻应变片牢 固地粘贴在试件上？应当怎样把应变片接入电桥才能得到最大的输出，并尽量抑 制不需要的输入？这是本次实验中要学习的内容。五、实验步骤（一）电阻应变片的粘贴1. 用万用电表检查电阻应变片，选择阻值接近的四片应变片待用

12、。2. 在悬臂梁上贴片位置用细砂纸打磨出45度的交叉纹。然后，用棉球蘸丙酮（或 酒精）擦净粘贴位置的油污（注意：要单向擦拭!），直至棉球擦过后仍保持洁白 为止。3. 用笔画定贴片位置（见图2-2）（注意：画线过程中不要污染粘贴面，否则要 需再次擦洗）。4. 在应变片底面上涂一层胶水，再将应变片底面朝下平放在贴片部位，用一块聚 四氟乙烯薄膜盖在应变片上，用手指按住，挤出多余的胶水（注意：不要使应变 片移动或折皱用于指轻压1分钟再放开。5. 掀起聚四氟乙烯薄膜，作表观检查，看有无气泡、脱胶等现象，再用万用电表 检查各应变片的电阻值是否正常。图2-2贴片位宣示意图（二）接线和搭桥1. 剥去导线两头塑

13、料皮（约23毫米），涂上焊锡。2. 用胶布将导线固定在梁上，用电烙铁把应变片引出线和测量线焊牢，并用万且 电表检查电路是否畅通。3. 将悬臂梁的固定端牢牢夹紧在夹具内。4. 参照电桥盒的连线图（见图2-3），按表列状态连接好桥路，并固定好测量线。5. 将电桥盒另一端的插头插入应变仪本机的输入插座内。伯号1. 将电源线、电源箱和应变仪本机连线、应变仪输出线、万用表引线全部接好， 请教师检查线路。2. 打开DY15的电源开关，指示灯亮，电压表指示1212.5伏。预热5分钟后。 将万用表拨到测量直流电压20V档，接入应变仪输出线。3. 调节平衡。将衰减开关转到“100”，观察万用表和平衡指示表是否指

14、零（也就 是电桥是否平衡），如不指零，旋转“电阻平衡”和“电容平衡”两只电位器， 直到两只电表的指针均大致指零。然后，把衰减开关依次转到“30”，“10”，“3” 和“1”，并进行平衡调节，若都能达到基本平衡，则把输出开关转到“平衡10”， 精细调节“电阻平衡”和“电容平衡”，使输出表的“予、静”开关不论在“予” 位置还是在“静”位置，使电表指针指零，电桥达到完全平衡。再将衰减开关扳 回 “100”。（四）测量1. 在悬臂梁上加砝码，使悬臂梁产生弯曲变形。同时，观察万用表的读值，调节 衰减开关，万用表读值在1伏左右，并将测量结果记入表内。2. 按照表2-1列的各种接桥方式进行实验（注意：每次所

15、加的砝码要一样）。从 理论上解释得到的实验结果。应当特别注意，在改变线路前必须把“衰减开关” 扳到0，以断开万用表和应变仪之间的电联系，防止损坏仪器。改变线路之后， 要重新调节平衡。但测量时衰减开关的位置不应改变。表2-1工作方式接线图输出 备注半桥、对臂RiRi半桥、对臂半桥、半桥、全为得到最大输 出，请自行确 定怎样布局简支钢桁架静载非破坏性试验、试验对象简介与应用桁架（truss）,由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在荷 载作用下，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在 跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承 重结构和高

16、耸结构，如屋架、桥梁、输电线路塔、卫星发射塔、水工闸门、起重 机架等。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与 木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多 边形桁架、平行弦桁架，及空腹桁架。在选择桁架形式时，应综合考虑桁架的用 途、材料、支承方式和施工条件，在满足使用要求的前提下，力求制造和安装所 用的材料和劳动量为最小。而根据其几何样式的不同可分为三角形桁架（在沿跨 度均匀分布的节点荷载下，上下弦杆的轴力在端点处最大，向跨中逐渐减少；腹 杆的轴力则相反。三角形桁架由于弦杆内力差别较大，材料消耗不够合理，多用 于瓦屋面的屋架中。）、梯形桁架（和

17、三角形桁架相比，杆件受力情况有所改善， 而且用于屋架中可以更容易满足某些工业厂房的工艺要求。如果梯形桁架的上、 下弦平行就是平行弦桁架，杆件受力情况较梯形略差，但腹杆类型大为减少，多 用于桥梁和栈桥中。）、多边形桁架（也称折线形桁架。上弦节点位于二次抛物线 上，如上弦呈拱形可减少节间荷载产生的弯矩，但制造较为复杂。在均布荷载作 用下，桁架外形和简支梁的弯矩图形相似，因而上下弦轴力分布均匀，腹杆轴力 较小，用料最省，是工程中常用的一种桁架形式。）、空腹桁架（基本取用多边形 桁架的外形，上弦节点之间为直线，无斜腹杆，仅以竖腹杆和上下弦相连接。杆 件的轴力分布和多边形桁架相似，但在不对称荷载作用下杆

18、端弯矩值变化较大。 优点是在节点相交会的杆件较少，施工制造方便。）等。二、试验目的1. 了解所用仪器的原理，学会所用仪器设备的安装、操作与读数。2. 通过对钢桁架各杆件的应变和钢桁架下弦结点的挠度的量测，来检验桁架的工 作特性和验证桁架。3. 通过试验，学会试验数据的采集。4. 掌握结构实验中静力实验的基本过程和方法；进一步学习、掌握应变和挠度测 量仪器的性能、安装和使用方法；了解桁架结构的加载方法、原理和特点。通过 对构件内力、挠度、杆件附加弯矩的测定，运用相关专业知识，根据实验数据对 桁架结构的工作性能作出评定，掌握静力实验的数据处理分析和结构性能评定技 能，解决工程实际问题。分析、整理与

19、表达。三、实验仪器与器材试验桁架说明：1、材料昵2、角钢均为L45X4；3、除注明hf外，hrtSnim满焊；4、角钢除镌、红丹襁二道，荻面襟一道;5、加工数量共四根；6、节点板厚除注明外均印m应变片粘贴位图1.2简支刚桁架表1-1试验仪器表仪器名称规格钢桁架跨度2.0m,上下弦杆采用等边角钢2Z20X2.5，腹杆采用2/ 20X2.5加载设备液压千斤顶高精度静态伺服液压 控制台型号JSF-1-2.5/31.5A2流量2.5L/min动态精 度+2%功率2.2KW压力31.5MPa静态精 度+0.5%静态应变 仪YE2538程控静态应变仪歹I图1.3应变片粘贴位置示意图1. 等边角钢焊接而成的

20、钢桁架如计算简图所示.试件一钢桁架、跨度6m,上下弦 采用等边角钢2/70 X6（F = 2 X816mm2），腹杆采用等边角钢2/56 X5（F二 2 X514mm2 ），节点板厚 = 4 mm。测点布置见上图所示：1一电阻应变片2一挠度计2. 加载设备油压千斤顶或吊篮重物加载3. 静态电阻应变仪4. 百分表及支架5. 倾角仪四、实验特性1. 桁架的工作特性:在结点荷载作用下桁架各杆件呈二力杆特性，具体地说是上 弦为压杆，在应变特性上表现为负应变（压应变），下弦杆为拉杆在应变特性上 表现为正应变（拉应变），腹杆中有拉杆、压杆、零杆（要特别注意其前提:在结 点荷载作用下，这点在误差分析中很重要

21、）。2. 桁架计算理论:节点法和截面法.本试验报告中涉及到几个单位荷载作用图， 而几个单位荷载作用图的正确与否直接关系到本试验报告的质量。3. 结点挠度实测值的处理:应考虑支座沉降值对结点挠度测量值的影响，采用梯 形图处理方法。4. 时效作用对试验结果的影响:钢结构在某级荷载作用下其变形充分发展一般需 要两个小时，但是由于时间关系学生在试验课上不可能按两小时加一次荷载，这 也是产生误差的主要原因。5. 加载一卸载分析:对加载到某级荷载与卸载到同一级荷载的杆件应变和结点的 挠度进行对比分析、总结，可以发现规律，分析原因。6. 试验数据的采集、分析、整理与表达:采集的方法，要点;试验数据的定性分析

22、 与定量分析相结合；试验数据的整理应优先采用表格表达方式；试验数据的表达 一般采用图、表（记录表格、计算表格、结果表格）、数学函数表达式。7. 结点挠度理论值的计算:应采用简化表格计算方法，具体地说就是先计算某结 点在P荷载作用下的挠度理论值（为包含荷载P的数学式）。五、试验步骤（一）实验设备的连接及调试：1. 应变的连接及调试将桁架上的应变片按半桥单臂的方式（参见实验二）接入DH3818静态电阻应变仪 上，采用公共补偿。连接完毕后观察每个测点是否都处在正常工作状态（即每个 通道均有数字显示，而不是“”）。2. 百分表的安装及调整将磁芯表座吸附在置于地上的稳定的钢梁上（若钢梁不稳，在测试过程中

23、产生晃 动，将会影响测试精度），并将百分表的滑杆顶端顶在桁架的各节点上，旋紧表 座连杆上的旋扭，轻轻触动百分表，如果指针晃动之后能回到原位，说明百分表 已固定好；再旋转表盘，使表盘上的两个（或三个）指针的读数协调一致。注意：由于挠度是结构某一位置与一不动点的相对位置变化，因此，安装好百分 表后，在荷载为零时，不一定要把百分表的指针调零，可以有一个初读数，关键 是要把百分表大小针的进位关系调整好。百分表调整方法：轻轻滑动百分表的滑杆，使表盘中的小指针指到整数并保持稳 定，然后旋转大表盘，使长指针对准“ 0”。百分表读数方法：先读小表盘上距指针最近的两个数字中小的一个作为读数的整 数位，再读大表盘

24、指针所指的数字作为读数的小数位，精确到0.01。正式实验：1. 预载：叫0kN荷载，循环两次，做预载实验。其目的为：消除节点和结合部位 的间隙，使结构进入正常工作状态；检查全部实验装置的可靠性；检查全部观测 仪表的工作是否正常；检查现场的组织工作和人员的工作情况。然后卸载，及时 排除发现的问题。预载过程中要注意观察应变及挠度测试仪表的读数是否发生变化，变化情况是否 正常。2. 正式加载及测量：采用分级等量的荷载进行加荷，先施加10kN初载（结构试验 测量的是结构在每级加载后的应变及挠度增量，为了排除荷载较小时的非线性 段，使数据结果更理想，更好地了解整个静载实验过程，因此将P0=10kN作为零

25、 荷载），初载施加完毕后，将应变仪调零并记录初读数，同时记录挠度的初读数。 然后进行分级加载，每级荷载30kN（AP=30kN），共加三级，即 10kNr40kNT70kNT100kN。每加一级荷载之后稳载5分钟，然后读取应变及挠度 数据，记录在表6-1中。实验共进行两个循环，排除所测读数的偶然性。六、试验数据处理表6-1原始记录表格循环次 数应变 片 编号荷载(kN)10305070100110124253382530201422914426153-1-129-259-388-51040-134-270-409-5485-1-212-419-620-8086-1-221-439-661-90

26、070-210-411-643-86781-208-411-605-80090-137-277-419-562100-138-280-434-58711010821732442112-112124637752421-11232873954952-114429044460130-126-254-384-51540-134-268-407-54650-205-415-621-81461-217-436-666-90871-213-427-653-86381-208-408-609-8099-1-138-278-419-56310-1-140-284-435-58611-11042133204251

27、20122247383522注明：由于实验材料为低碳钢Q235 根据应力应变公式 =6 /E应变 片 编号荷载(kN)10305070100平均1-0.5123.5270388.5512.52-0.5143290.54436083-0.5-127.5-256.5-386-512.540-134-269-408-5475-0.5-208.5-417-620.5-81160-219-437.5-663.5-90470.5-211.5-419-648-86581-208-409.5-607-804.59-0.5-137.5-277.5-419-562.510-0.5-139-282-434.5-58

28、6.511-0.510621532242312-0.5121.5246.5380523表6-2平均应变值表6-3整理数据记录表、应力测点荷载(KN)103050701001-1002470054000777001025002-1002860058100886001216003-100-25500-51300-77200-10250040-26800-53800-81600-1094005-100-41700-83400-124100-16220060-43800-87500-132700-1808007100-42300-83800-129600-1730008200-41600-81900-

29、121400-1609009-100-27500-55500-83800-11250010-100-27800-56400-86900-11730011-1002120043000644008460012-100243004930076000104600七、试验报告与误差分析1. 钢材本身存有缺陷。2. 桁架结构不对称，放在钢架上加压时没有精确在桁架中心，应变片贴片位置不 够精确且左右贴片位置不对称。3. 桁架在加载过程中产生了塑性变形，同时桁架结点处的间隙，在预加载后没有 完全消除。4. 加压点没有在桁架的对称轴所在的直线上，加的压力没有精确到整数。5. 两次加压时并没有十分精确。6. 应变

30、仪读数不稳定，产生一定误差。7. 应变片的电阻值不同，导线的电阻值不同，将其忽略而导致对试验结果的影响。8. 温度、电压的变化对结构带来的影响，接应便仪时，不同组的线头混搭在一起， 彼此产生影响。9. 应变仪、加压设备有滞后性，导致显示读数与实际值有偏差，其他实验条件达 不到理论的要求也影响了试验结果。桥梁静动载模态实验一、静载实验（一）实验准备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

31、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

32、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。（二）实验步骤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 |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”

33、，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-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。3. 将平衡结果导出：选择“控制|导出平衡结果，如下图所示。此操作的目的是 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

34、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| 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|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

35、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r定时采样目单彼采样r连续采样r事件采样定时采样设置采祥间隔定时次数1 cs） Tor设置定时次数-采样状态I初始读数5. 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

36、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。现用动态测试仪器做跑车、跳车实验。通常跑车实验的测试方法有：以半桥形式贴片，测试动应变测试动位移，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 变式顶针位移计在桥面上的1/4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

37、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”。外接拾振器的测点中，将“通道子参数”栏 中的“工程单位”设置成“n/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

38、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）下图所示

39、为用用竖向拾振器测试得到的速度时程曲线：（4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。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，

40、不管是用竖向拾振器做竖向模态，或是用横向拾振器做横向模 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|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|频谱分析模式） 测

41、试前先在硬盘中建一个总的文件夹：例如在D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：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，选5

42、 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/

43、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

44、通道号桥面测点采样批次V0705116.42611-132V0705222.299521-2122V0705322.51531-3132V0705415.791541-4142首先，在“ *桥模态竖向原始数据汇总”中新建文件“第一批次数据”。在文件 “第一批次数据”中：运行参数栏参数设置系统参数栏参数设置采样频率IWHf分析频率39. 06Hz采样方式连续触发方式|自由采集二J延诅点数|平均方式统性平均二平均次数|1时域点数|2048J频域线数|800J采样批次|1重叠率0%r预览平均在“第一批次数据”中，采样批次设置为“1”通道参数栏参数设置 通道参数栏通道号通道状态测星类型通道描述窗类型窗

45、宽1-1电压测星Chi矩形窗1-2电压彻星Ch2矩形窗1-3电压刑量Ch3矩形窗1-4电压测星Ch4矩形窗1-5电压彻星Ch5矩形窗1-64申压刨量Chfi矩形窗几何参数栏通道子参数栏通道号工程单位灵敏度GnV/EU）星程范围m积分类型积分单位输入方式上限频率1-1rTirn.i1 e16.4263.0无积分SIN_DC100H:1-2rnrri.i1 e22.29952.2无积分SIN_DC100Hz1-3rTirTiy1 s22.51502.2SI1T_DClOOHi1-4mm.i1 e15.79153.2无积分SIN_DClOOHi1-5rTirn.i1 e18.34232.T无积分SI

46、N_DC100H:1-6mm/ e19.2042.6SIN DC100Hz在图形显示窗口开1-11-6通道的时间信号窗口以及对应的平均谱窗口 测试所得时域数据截图：（4通道信号同窗口显示）测试所得频域数据截图（平均谱，4通道信号同窗口显示）:一般建议连续采样时间30分钟，在采样过程中条件允许的情况下应保证实验现 场封车。现场发现数据不正常时（正常信号如下图），应及时停止采样并排查问 题，问题可能是由于： 软件中参数设置问题干扰信号较大，尤其是50Hz工频干扰，这时应检查是否已经良好接地 信号传输导线损坏（不要踩踏实验用线，尤其禁止车辆压过） 拾振器损坏 仪器通道损坏仪器、拾振器等属于精密测试仪

47、器，应注意保护，尤其是在实验现场（仪器处于 通电状态，拾振器和仪器已连接，当确定是上述3、4、5的问题之一但是不确定 具体是哪一个问题时，可将有问题的通道（例如1-5）上的拾振器拆下先接到一 个工作正常的通道（例如1-2通道）上，如果正常，说明是1-5通道上的导线或 者是通道本身有问题，可用类似的方法（换一根使用正常的导线）进一步排查是 导线的问题还是通道本身的问题；如果不正常，说明是拾振器的问题。当发现具 体损坏部件时，应立即更换，如果拾振器、导线、测试通道有限而不能根换，则 不使用有问题的拾振器|导线|通道，临时改变一下方案，在下一个测试批次中将 这一批次中少测的这个点（或几个点）补上。其

48、次，在“ *桥模态竖向原始数据汇总”中新建文件“第二批次数据”。在文件 “第二批次数据”中： 运行参数栏参数设置、系统参数栏参数设置和“第一批次数据”中的设置基本相同，唯一不同的是，在“第二批次数据”中， 采样批次设置为“2” 通道参数栏参数设置 通道参数栏、通道子参数栏的设置和“第一批次数据”中的设置完全相同几何参数栏:最后，在“ *桥模态竖向原始数据汇总”中新建文件“第三批次数据”。在文件 “第三批次数据”中：运行参数栏参数设置系统参数栏参数设置和“第一批次数据”中的设置基本相同，唯一不同的是，在“第三批次数据”中， 采样批次设置为“3通道参数栏参数设置通道参数栏、通道子参数栏的设置和“第

49、一批次数据”中的设置完全相同几何参数栏：测试数据应及时备份以防止数据意外丢失。关于桥梁模态实验数据的后处理步骤、方法等可参考本公司模态专业软件DHMA 中的说明书以及帮助文件中关于“不测力法”模块的说明。附录：桥梁冲击系数说明书冲击系数说明书1、冲击系数原理在桥梁实验中，可根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行车性能，实测 冲击系数大则说明桥梁结构的行车性能差，桥面的平整程度不良，反之亦然。桥 梁动载实验中，动力荷载作用与桥梁结构上产生的动挠度或动应变，一般较同样 的静荷载所产生的相应的静挠度（静应变）要大。以动挠度为例，动挠度与相应 的静挠度的比值称为活荷载的冲击系数（1+）。由于挠度反

50、映了桥梁结构的整 体变形，是衡量结构刚度的主要指标，因此活载冲击系数综合反映了动力荷载对 桥梁结构的动力作用。活载冲击系数与桥梁结构的结构形式、车辆行驶速度、桥 梁的平整度等因素有关。为了测定桥梁结构的冲击系数，应使车辆以不同的速度 驶过桥梁，逐次记录跨中截面的挠度时程曲线，按照冲击系数的定义有：i Y r1 十 H max ymean式中：Kmax -动载作用下该测点最大动挠度值;L一相应的静载荷作用下该测点最大挠度值，简称最大静挠度值，其值可由动挠度曲线求得：Y _ 1（ * Y ）mean 2 max min其中Lin为与Ymean相应的最小挠度值。如图1所示。图1移动荷载作用下桥梁动挠

51、度曲线同理，在动载实验中测试动应变时，产生的冲击系数（1+）的计算公式如下:1 S /1 十 H max、mean式中：max -动载作用下该测点最大动应变值;mean 一一相应的静载荷作用下该测点最大应变值，其值可由动应变曲线求得:S 1 （S + S ）mean 2 max min其中S min为与mean相应的最小应变值。max、 mean、另外，在测试动应变时程曲线时，由于应变片的贴法的正负极性不同，用户实测 的动应变曲线的主峰（应该怎样命名？ ？）很可能往下（为负值），在这种情 况下，冲击系数的计算公式不变，但是S max、，心、min都将有所改变，具体如 下：Smax -动载作用下

52、该测点最大动应变的绝对值;mean 一一相应的静载荷作用下该测点最大应变的绝对值;Smin 与Smean相应的最小应变的绝对值。2、操作实例如图2所示为实测的一条动挠度曲线。图2原始曲线 首先，按住“Ctrl”键，在按住鼠标左键对动挠度曲线进行局部放大。设置峰值 搜索光标，找到该动挠度时程曲线中的最大值，然后设置双光标，选取分析区域。 分析区域的选取原则为：双光标内必须包含整个动挠度时程曲线的最大值，以及 与该最大动挠度值相对应的最大静挠度值。一般情况下，与最大动挠度相对应的 最大静挠度值对应的点在最大动挠度的两侧的两个谷值之一（毛刺除外） 分析区域选取的合理与否直接决定了冲击系数的结果的正确与否，因此在选取分 析区域前，一定要对整个动挠度（动应变）曲线进行详细的分析，谨慎选取。如 图3所示。图3分析范围的选取分析区域选取完毕之后，选择“工程软件|冲击系数（1+）计算”，即可计算出 冲击系数值，如图4所示。图4冲击系数计算