现有桥梁测试技术介绍现有桥梁测试技术介绍

清华大学精仪系测试组清华大学精仪系测试组2001/3/212001/3/21

桥梁测试技术研究简况桥梁测试技术研究简况• 1994 年始，本实验室与铁科院合作

开展 DP 传感器在桥梁测试中应用的研究。

• 迄今为止，已发展了适用于桥梁测试的磁电式速度（位移）传感器、现场桥梁动态测试技术、现场桥梁动态测试系统。

• 目前，正在进行桥梁损伤检测技术及仪器的研究。

桥梁测试传感器—桥梁测试传感器—DPDP 型地震式低频振动传感器型地震式低频振动传感器• 发明专利号 92102774.5• 它将机械结构固有频率较高的地震检

波器经过一套低频扩展 ( 校正 ) 电路，使其输出特性的固有频率降为原检波器的 1/20~1/60 。

• DP 型传感器既保持了原检波器的一些特点：如抗振、耐冲击、高稳定度，又具有良好的低频输出特性、高灵敏度和幅相频率特性的高度一致性。

• 和铁道部科学研究院合作已先后在京九线卫运河大桥，红水河斜拉桥，南昆线南盘河大桥，长江三峡覃家沱大桥，沂河大桥，三峡万县砼拱桥（跨度 420m ，实测横向固有频率 0.2Hz ）等十余座采用。

现场桥梁动态测试技术现场桥梁动态测试技术

• 脉动法桥梁模态测试技术

• 强迫振动时桥梁振动测试技术

• 桥梁动挠度信号恢复技术

桥梁动态测试系统桥梁动态测试系统

被测桥梁

程 控放大

抗 混滤波

程 控放大

抗 混滤波

16路模拟开关

采样 /保持

A/D板

接口电路

PCI

总线

主机

输入设备

输出设备

传感器

桥梁动态测试系统硬件组成

开 始

用户密码校验

密码正确？ 结 束

双通道频谱分析显示

单点时域波形显示

互谱分析和相干函数分析

单点信号时频域分析

桥梁实验资料输入

数据处理报告输出 实验报告归入数据库

结 束

Y

N

动挠度波形恢复

相邻测点信号差值时频域分析

桥梁损伤分析显示

应变 /曲率模态分析

桥梁模态分析显示

传感器校验信号读入

传感器时域数据校验

传感器频域性能校验

桥梁测试数据的分析处理和显示模块的流程图

工字钢梁实验现场测点布置

工字钢梁实验现场仪器设备

97 年 9 月三峡覃家沱大桥实验80m 130m 80m

58m

100m

0#3# 2# 1#

1/4s1

3/4s1

1/4s2 1/2s2

3/4s2

1/4s3

1/2s3

1/4s3

s1 s2 s3

1#2#3# 0#

纵截面图

垂直振动模态检测的测点分布图

近年来的桥梁实验近年来的桥梁实验

0#3#

2# 1#

3# 2# 1# 0#

覃家沱大桥竖向一阶、二阶模态振型

一阶：模态频率：1.16Hz阻尼比：0.00962

二阶：模态频率：1.962Hz阻尼比：0.00656

• 2001 年 1 月，深圳梅林 2# 、 3# 人行过街桥实验

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