DB36／T 1498-2021  基于振动测试法桥梁检测技术规程

图3简支梁桥前3阶模态的传感器布置方案

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表4拱桥模态的传感器布置方案

铁路工程施工组织设计图10拱桥模态的传感器布置方案

表5斜拉桥模态的传感器布置方案

图11斜拉桥模态的传感器布置方案

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表6悬索桥模态的传感器布置方案

图12悬索桥模态的传感器布置方案

桥梁工程概况描述： 1）桥梁的所属工程、名称、建设或服役龄期、起止点或中心桩号、结构形式、跨径组合、桥跨结 构横断面形式、下部结构形式、设计荷载、运营车道数等主要技术指标。 2）结构整体外貌照片，含主要尺寸的桥跨结构的立面图、平面图及横断面图，

桥梁检测目的及依据如下： 1）应按桥梁结构类型和设计荷载说明检测的目的。 2）应列出检测所依据的标准规范、规程、设计图纸、竣工图纸及其他相关资料。 7.3检测仪器设备应包括仪器设备的名称、型号、设备编号、主要技术参数等，可列表给出

1）测试截面的选择及传感器测点布置，应图示说明测试截面位置及传感器在纵、横断面上的布置 伏况。 2）荷载工况应依次说明有交通荷载工况或无交通荷载工况。 3）对现场采集的振动信号进行数据处理，分析得出结构自振频率、阻尼比、索力（见附录C）、冲 击系数及行车舒适性，对比自振频率的实测值与理论值。 4）检测结论应包括测试的关键参数及结构的状态。

7.5检测报告应突出重点、文理通顺、表达清楚、结论正确、信息完整。

6技术建议应根据检测结论对结构提出有针对性建议，如限速、限载、封闭交通、养护、维修 改扩建等。

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附录A (规范性） 测试设备的技术要求

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附录B (资料性） 桥梁结构行车舒适性

车桥耦合振动会对人体产生心理和生理效应，狄克曼（Diekemann）指标K、斯佩林（Sperling）舒 适性指标Wz的舒适性指标可以评价桥梁结构行车下的舒适性。车辆在桥上运行时，桥梁将产生振动， 会引起司机、旅客及行人不舒适或不安全感。 ①狄克曼（Diekemann）指标K K的计算及判定标准见表B.1~表B.2。

表B.1狄克曼指标K的计算

注：D为振动幅值（单位mm）：f为强振频率

表B.2人体对振动敏感度区域与K值对应表

②斯佩林指标W（用于司乘人员舒适性评价

②斯佩林指标W，（用于司乘人员舒适性评价）

W, = 2.7×1z3 f2F(f)

W, = 2.7×z3 f?F(f)

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表B.3F（f）计算公式

表B.4车辆舒适性评价标准

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1）振动法测试索力时，采用随机环境激振法，并采集索的振动信号。当测试系统灵敏度不够时， 通过人工激振产生横向响应的余振信号。 2）采集信号系统应符合本规程附录A的技术要求。 3）测试温度宜与桥梁合拢时温度一致，两者温度差宜控制在土5°C范围内。 4）采样频率、分析点数、低通滤波器的截止频率等参数的选择应能有足够的分辨率，保证测试精 度，采样时间一般不少于300秒。

1）索上安装有阻尼器，测量时应临时解除索的阻尼器。 2）测试传感器应用专门的夹具或绑带固定在索股上，测量拉索的横向振动信号。 3）采样频率应大于或等于索股第5阶自振频率的5倍，应不低于100Hz。 4）采集振动信号时，应注意观察信号质量，同时进行实时频谱分析，以确认测试效果。 5）采用自谱分析法，获取索的多阶自振频率，应获取前5～10阶自振频率。

）根据实测前5阶自振频率值，按每一阶自振频率计算索力，取平均值作为索力实测值。 ）当索的抗弯刚度可以忽略时，按下式计算索力

式中： T一索力; 一索的第n阶自振频率：

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L一索的计算长度； n一自振频率阶数； EI一索的抗弯刚度； P一索的线密度。 4）对于索的物理参数无法明确时，换算索力存在较大误差时，可直接采用频差和历史数据对比 可根据其变化情况来判断索力变化状况

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附录D (规范性) 检测原始记录表

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该文件作为桥梁养护技术，归入桥梁养护技术的文档，按本文件对运营桥梁不中断交通情况下进行 振动测试，快速检测高速公路运营桥梁的状况， 普通公路桥梁及城市桥梁检测也可参照此文件执行。 振动测试法桥梁检测除应遵守本文件外，尚应符合交通部有关标准规范的规定，

当车辆以一定速度通过桥跨或以一定的速度越障时，将引起桥梁的振动，从而使桥梁结构在静应力 和静挠度的基础上承受较大的动应力和动挠度。这种动荷载对应力和挠度增大的影响，通常采用冲击系 数来衡量。冲击系数的大小综合反映了桥跨结构的动力性能、桥面平整度及运行车辆的动力特性、车速 等因素的影响。因此冲击系数往往成为确定车辆载荷对桥梁动力作用的重要参数。振动测试中的冲击系 数计算采用桥梁无障碍行车下的动挠度或动应变时程曲线进行计算。冲击系数计算公式如下：

4.1.3对缺失设计资料的桥梁，可根据桥梁检测资料，结合参考同年代类似桥梁设计文件或

计资料的桥梁，可根据桥梁检测资料，结合参考同年代类似桥梁设计文件或标准图取用。

4.2.1检测前要搜集有关桥梁勘察设计、施工、监理、运营、养护、试验检测及维修加固等方面的技术 资料。调查了解桥梁病害史、使用中的特殊事件、限重限速原因、交通状况、改扩建计划、水文、气候、 环境等方面情况，有针对性地确定检测内容和工作重点。

调查的资料主要包括： （1）勘察设计资料，主要包括：桥位地质钻探资料及水文勘测资料、设计计算书及有关图纸、变 更设计计算书及有关图纸等； （2）施工、监理、监控与竣工技术资料，主要包括：材料试验资料、施工记录、监理资料、施工 监控资料、地基与基础试验资料、竣工图纸及其说明、交工验收资料、交工验收荷载试验报告、峻工验

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收有关资料等； （3）养护、试验检测及维修与加固资料，主要包括：桥梁检查、荷载试验、桥梁维修与加固等资 科； （4）调查收集桥梁运营荷载的资料，主要包括：交通量、交通组成、车重、轴重等情况。

4.2.2桥梁结构振动特性检测一般按照以下步骤

合理设置检测参数，包括对采样频率、数据采集时间、传感器灵敏度、数据采集系统量程、几何参 数、低通滤波器截止频率等参数进行设置。要求小信号不失真、大信号不超出量程，采用频域分析法时 要求频率不混叠、谱线频率间隔不大于实测自振频率的1%。 传感器的安装应与检测目的相一致并遵循现行国家标准《机械振动与冲击加速度计的机械安装》 （GB/T14412）的要求。传感器安装须与主体结构保持良好接触，确保无相对振动

5.3通常预计实测值处于测试设备量程的15%85%。

5.3通常预计实测值处于测试设备量程的15%～85%。

5.5测试设备安装完毕后通常进行检查，利用过往车辆来观察测试设备工作是否止常。在检测之前对各 测点进行一段时间的稳定观测。观测结果用于衡量外界气候条件对测试结果的误差影响，或用于测点的 温度影响修正 5.6测试设备容易受到碰撞扰动的部位，通常设置保护设备、系保险绳或设置醒目的标志。野外条件下， 温度、湿度影响比较大，应采取防潮措施

6.1.1噪声于扰及控制

静电屏蔽可消除或消弱寄生分布电容耦合的干扰，电磁屏蔽可防止高频电磁场的干扰，如果屏蔽层 接地，则可同时起到电磁屏蔽和静电屏蔽的作用；接地可以避免公共地线各点电位不均匀所产生的干扰： 浮置是使测量系统的某一部分或全部与大地无直接联系，以阻断于扰电流的通路。

激振方法包括环境随机激振法、行车激振法及起

环境随机激振法（脉动法）：是指在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下，通过 则定桥梁由风荷载、地脉动、水流等随机激励引起的微幅振动来识别结构自振特性参数的方法。该方法 需对采集的长样本信号进行能量平均铁路图纸，以便消除随机因素的影响。对悬索桥、斜拉桥等自振频率较低的 桥型，为保证频率分辨率和提高信噪比，采集时间一般不小于30min。对小跨径桥梁，采集时间可以酌 情减少。环境激振法更适合大跨柔性桥梁。 行车激振法：是利用车辆驶离桥面后引起的桥梁结构余振信号来识别结构自振特性参数，对小阻尼 桥梁效果较好。 起振机激振法：是指利用起振机采用可控的定点正弦激励或正弦扫描激励使结构产生稳态振动。该 方法测试精度高，但需要较为庞大的起振机设备，运输不方便，同时安装起振机对桥面将产生一定的损 伤。在需要高精度识别桥梁结构动力特性时，可以采用此方法。

6.2.1桥梁结构自振特性检测

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1）桥梁振动分竖向弯曲、横向弯曲以及扭转振动暖通标准规范范本，应根据试验目的和需要确定测试桥梁振动 特性。 2）对于特大跨度斜拉桥和悬索桥需要特别注意选用超低频传感器

6.3测试工况及测点布置

2）图1～图12和表1～表6适用于简支梁桥、连续梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等主要桥型，其 也可参考使用