D B 3 6/X X X X X X X X XI C S 9 3.0 4 0C C S P 2 8DB36江 西 省 地 方 标 准D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 1基 于 振 动 测 试 法 桥 梁 检 测 技 术 规 程T e c h n i c a l s p e c i f i c a t i o n f o r b r i d g e d e t e c t i o n b a s e d o n v i b r a t i o n t e s t m e t h o d2 0 2 1-1 2-1 4 发 布 2 0 2 2-0 6-0 1 实 施江 西 省 市 场 监 督 管 理 局发 布D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 1I目 次前 言.I I1 范 围.12 规 范 性 引 用 文 件.13 术 语 和 定 义.14 基 本 规 定.25 测 试 设 备.26 桥 梁 振 动 测 试.37 检 测 报 告.7附 录 A(规 范 性)测 试 设 备 的 技 术 要 求.8附 录 B(资 料 性)桥 梁 结 构 行 车 舒 适 性.1 0附 录 C(资 料 性)索 力 振 动 法 检 测.1 2附 录 D(规 范 性)检 测 原 始 记 录 表.1 4条 文 说 明.1 5D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 1I I前 言本 文 件 按 照 G B/T 1.1-2 0 2 0 标 准 化 工 作 导 则 第 1 部 分：标 准 化 文 件 的 结 构 和 起 草 规 则 的 规 定 起草。请 注 意 本 文 件 的 某 些 内 容 可 能 涉 及 专 利。本 文 件 的 发 布 机 构 不 承 担 识 别 专 利 的 责 任。本 文 件 由 江 西 省 交 通 运 输 厅 提 出 并 归 口。本 文 件 起 草 单 位：江 西 省 交 通 科 学 研 究 院 有 限 公 司、江 西 省 交 通 投 资 集 团 有 限 责 任 公 司、江 西 省 交通 职 业 技 术 学 院、江 西 省 公 路 管 理 局、南 昌 市 公 路 管 理 局、华 东 交 通 大 学。本 文 件 主 要 起 草 人：伍 建 强、罗 强、温 永 华、孙 洋、陈 浩、张 志 勇、周 叶 军、艾 志 勇、代 力、朱 泽文、刘 永 明、林 旭、吴 继 锋、李 德 慧、程 海 根、邓 泽 城、龚 昕、祝 谭 雍、陈 瑛、程 振 华、叶 武 元。D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11基 于 振 动 测 试 法 桥 梁 检 测 技 术 规 程1 范 围本 文 件 规 定 了 基 于 振 动 测 试 法 桥 梁 检 测 的 术 语 和 定 义、基 本 规 定、测 试 设 备、桥 梁 振 动 测 试、检 测报 告。本 文 件 适 用 于 江 西 省 高 速 公 路 运 营 桥 梁 的 结 构 振 动 特 性 检 测。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的。凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件，仅 所 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文件。凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件，其 最 新 版 本（包 括 所 有 的 修 改 单）适 用 于 本 文 件。G B/T 1 4 4 1 2 机 械 振 动 与 冲 击 加 速 度 计 的 机 械 安 装J T G D 6 0 公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范J T G H 1 1 公 路 桥 涵 养 护 规 范J T G/T J 2 1-0 1 公 路 桥 梁 荷 载 试 验 规 程J T G/T J 2 1 公 路 桥 梁 承 载 能 力 检 测 评 定 规 程3 术 语 和 定 义下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件。3.1自 振 特 性 n a t u r a l v i b r a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s表 示 桥 梁 结 构 固 有 特 性 的 基 本 物 理 量，如 固 有 频 率、振 型 和 阻 尼 比 等。3.2振 动 响 应 v i b r a t i o n r e s p o n s e表 示 桥 梁 结 构 受 振 动 荷 载 输 入 作 用 时 的 输 出，如 位 移 响 应、速 度 响 应、加 速 度 响 应 等。3.3频 率 范 围 f r e q u e n c y r a n g e传 感 器 或 测 振 系 统 正 常 工 作 的 频 带，在 这 个 频 带 内 输 入 信 号 频 率 的 变 化 不 会 引 起 它 们 的 灵 敏 度 发 生超 过 指 定 的 百 分 数 的 变 化。3.4灵 敏 度 s e n s i t i v i t yD B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 12表 示 传 感 器 信 号 输 出 幅 值 与 被 测 信 号 的 输 入 幅 值 之 比。3.5信 噪 比 s i g n a l t o n o i s e r a t i o表 示 放 大 器 的 输 出 信 号 的 电 压 与 同 时 输 出 的 噪 声 电 压 的 比。3.6振 动 测 试 v i b r a t i o n t e s t通 过 激 振 测 试 桥 梁 结 构 的 自 振 特 性 和 振 动 响 应。3.7冲 击 系 数 i m p a c t f a c t o r汽 车 过 桥 时 对 桥 梁 结 构 产 生 的 竖 向 动 力 效 应 的 增 大 系 数。3.8行 车 舒 适 性 r i d i n g q u a l i t y车 辆 以 适 宜 的 速 度 通 过 桥 梁 时，不 会 产 生 过 大 的 影 响 驾 乘 人 员 舒 适 性 的 振 动 特 性。4 基 本 规 定4.1 一 般 规 定4.1.1 振 动 测 试 法 可 检 测 桥 梁 结 构 的 状 态。4.1.2 桥 梁 结 构 振 动 测 试 实 施 前，依 据 现 有 的 行 业 标 准、设 计 文 件，应 编 制 检 测 方 案。4.1.3 桥 梁 振 动 测 试 法 检 测 所 需 技 术 参 数，宜 依 据 竣 工 资 料 或 设 计 文 件 按 相 关 标 准 规 范 取 用。4.2 现 场 检 测 程 序4.2.1 检 测 前，应 通 过 实 地 调 查，并 参 考 历 年 检 测 资 料，掌 握 桥 梁 病 害、使 用 荷 载 和 养 护 维 修 情 况，搜集 相 关 技 术 资 料，确 定 检 测 的 技 术 参 数。4.2.2 桥 梁 结 构 的 振 动 特 性 检 测一 般 按 照 以 下 步 骤 进 行：1）根 据 检 测 对 象 及 目 的，选 择 合 适 的 测 量 参 数；2）根 据 桥 梁 结 构 形 式 和 检 测 要 求 布 置 测 点；3）选 择 并 安 装 传 感 器；4）连 接 导 线（包 括 屏 蔽 线 和 接 地 线），对 整 个 测 量 系 统 进 行 调 试；5）选 择 合 适 的 激 励；6）采 集 数 据 并 保 存。4.2.3 现 场 检 测 时，检 测 设 备 均 应 有 防 风、防 尘、防 雨 雪、防 潮、防 晒、防 振 和 接 地 等 保 护 措 施。4.2.4 检 测 环 境 应 避 开 外 界 干 扰 振 源，测 点 应 注 意 桥 下 管 道、电 磁 场、噪 声、射 线 等 因 素 的 影 响。4.2.5 对 桥 梁 结 构 的 振 动 特 性 进 行 现 场 检 测 时，不 得 对 结 构 造 成 损 害。4.2.6 现 场 检 测 应 满 足 相 应 设 备 操 作 安 全 规 程 和 相 关 国 家 安 全 规 程。4.2.7 实 测 数 据 应 保 存 完 整，按 相 关 规 定 存 档。D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 135 测 试 设 备5.1 测 试 设 备 宜 选 用 先 进 设 备，技 术 性 能 应 符 合 相 关 标 准 的 规 定，应 按 规 定 进 行 定 期 检 定、校 准。5.2 主 要 测 试 设 备 应 满 足 附 录 A 的 要 求。5.3 测 试 设 备 的 量 程 应 满 足 检 测 要 求。5.4 同 一 次 检 测 应 选 用 同 种 类 型 或 规 格 的 测 试 设 备。5.5 测 试 设 备 安 装 完 毕 后，应 进 行 系 统 调 试，并 进 行 不 少 于 1 5 m i n 的 稳 定 观 测。5.6 应 采 取 必 要 的 措 施 对 检 测 现 场 的 测 试 设 备 进 行 安 全 保 护。6 桥 梁 振 动 测 试6.1 一 般 规 定6.1.1 噪 声 干 扰 及 控 制 措 施 如 下：1）桥 梁 振 动 测 试 设 备 属 弱 电 设 备，需 要 远 离 电 磁 干 扰 源。2）为 减 少 噪 声 干 扰，一 般 采 用 静 电 屏 蔽、电 磁 屏 蔽、接 地、浮 置 等 措 施。6.1.2 根 据 结 构 特 点、测 试 的 精 度 要 求 及 现 场 实 际 情 况，选 择 合 适 的 激 振 方 法。6.1.3 测 试 过 程 中 应 对 数 据 进 行 实 时 分 析，发 现 异 常 现 象 应 及 时 查 明 原 因 并 采 取 相 应 措 施。6.1.4 采 用 计 算 机 自 动 采 集 数 据 时，应 对 控 制 点 的 测 值 进 行 监 控。6.1.5 应 测 试 桥 梁 结 构 的 自 振 特 性 参 数 和 振 动 响 应 值。在 检 测 过 程 中，应 观 察 结 构 的 响 应 现 象。6.1.6 按 照 相 关 标 准 和 本 文 件 的 有 关 规 定，对 原 始 测 试 记 录 进 行 科 学 分 析 处 理，提 取 有 价 值 的 信 息，通 过 分 析 桥 梁 结 构 的 振 动 参 数，形 成 相 应 的 检 测 报 告。6.2 测 试 内 容6.2.1 桥 梁 结 构 自 振 特 性 检 测桥 梁 结 构 自 振 特 性 检 测 内 容：1）桥 梁 结 构 自 振 特 性 应 包 括 固 有 频 率、振 型、阻 尼 比 等 参 数。2）振 动 测 试 采 集 系 统 通 频 带 应 覆 盖 桥 梁 结 构 拟 测 振 型 对 应 的 频 率，频 率 范 围 应 选 择（0.1 2 0 0）H z，信 噪 比 应 大 于 8 0 d B。3）振 动 测 试 的 采 样 频 率 宜 设 定 为 基 频 的 2 0 3 0 倍 或 检 测 结 构 最 大 关 注 频 率 的 1 0 倍 以 上，同 时 宜 大于 低 通 滤 波 截 止 频 率 的 3 4 倍。4）采 用 环 境 激 振 法 测 量 结 构 自 振 特 性 时，每 个 测 站 的 采 样 时 间 宜 不 少 于 3 0 m i n。5）在 所 需 测 定 桥 梁 结 构 振 型 的 峰、谷 点 上 布 设 测 振 传 感 器，采 用 放 大 特 性 相 同 的 多 路 放 大 器 和 记录 特 性 相 同 的 多 路 记 录 仪，同 时 测 记 各 测 点 的 振 动 响 应 信 号。6）当 因 传 感 器 数 量 不 足 或 其 它 因 素 而 需 要 分 多 批 测 试 时，可 将 结 构 分 成 若 干 测 站，选 择 并 共 用 一个 相 同 的 参 考 点，在 参 考 点 和 各 测 点 分 别 布 设 测 振 传 感 器，用 特 性 相 同 的 多 路 放 大 器 和 多 路 记 录 仪，同时 测 记 各 测 点 的 振 动 响 应 信 号。7）多 测 站 采 样 时，每 个 测 站 的 采 样 频 率 和 采 样 时 间 应 该 保 持 一 致。6.2.2 桥 梁 结 构 振 动 响 应 检 测桥 梁 结 构 振 动 响 应 检 测 内 容：D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 141）桥 梁 结 构 振 动 响 应 检 测 是 指 桥 梁 结 构 在 强 迫 振 动 荷 载 作 用 下 的 振 动 响 应 参 数 的 测 试，包 括 动 挠度、动 应 变、速 度 及 加 速 度 等，通 过 这 些 测 试 参 数 可 求 得 冲 击 系 数 及 行 车 舒 适 性（见 附 录 B）。2）检 测 前，应 估 计 被 测 量 参 数 的 最 大 值，然 后 调 整 仪 器 的 量 程，最 大 值 宜 落 在 量 程 的 1/2 2/3 之间，以 获 得 最 大 信 噪 比。3）现 场 检 测 的 测 点 布 置 应 按 照 检 测 的 要 求 和 目 的，结 合 桥 梁 结 构 形 式 综 合 确 定。在 变 形 和 应 变 较大 的 部 位 应 布 置 测 点，振 动 测 点 应 避 开 拟 测 振 型 的 零 点。4）现 场 检 测 所 采 集 的 信 息 波 形 应 不 失 真，采 样 频 率 宜 大 于 所 关 心 的 结 构 自 振 频 率 的 1 0 倍 以 上，采样 时 间 可 根 据 信 号 衰 减 情 况 进 行 确 定。6.3 测 试 工 况 及 测 点 布 置6.3.1 桥 梁 振 动 测 试 的 工 况 应 根 据 具 体 的 测 试 参 数 和 采 用 的 激 振 方 法 确 定，应 说 明 有 交 通 荷 载 工 况 或无 交 通 荷 载 工 况。6.3.2 测 点 布 置 应 符 合 下 列 规 定：1）测 试 截 面 应 根 据 桥 梁 结 构 振 型 特 征 和 振 动 响 应 最 大 的 原 则 确 定。2）对 简 支 梁 桥、连 续 梁 桥、拱 桥、斜 拉 桥、悬 索 桥 等 主 要 桥 型，按 图 1 图 1 2 和 表 1 表 6 选 择 测 试截 面。3）将 大 型 桥 梁 结 构 分 成 几 个 单 元 分 别 测 试，整 个 试 验 布 置 同 一 个 固 定 参 考 点，将 几 个 单 元 的 测 试数 据 通 过 固 定 参 考 点 关 联，拟 合 得 到 全 桥 结 构 振 型 图。4）测 试 桥 梁 结 构 行 车 响 应 时，应 选 择 桥 梁 结 构 振 动 响 应 幅 值 最 大 部 位 为 测 试 截 面。简 单 结 构 宜 选择 跨 中 1 个 测 试 截 面，复 杂 结 构 应 增 加 测 试 截 面。5）动 挠 度 在 每 个 测 试 截 面 应 至 少 布 置 1 个 测 点。动 应 变 在 每 个 测 试 截 面 应 布 置 不 少 于 2 个 测 点。表 1 简 支 梁 桥 前 3 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案模态阶数 至少需要传感器数 测点布设位置1 1 L/22 2 L/4，3 L/43 3 L/6，L/2，5 L/6注1：L-简支梁桥的计算跨径。L/2墩 墩图 1 简 支 梁 桥 前 1 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案墩 墩L/4 3 L/4图 2 简 支 梁 桥 前 2 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案墩 墩L/2 L/6 5 L/6图 3 简 支 梁 桥 前 3 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 15表 2 两 等 跨 连 续 梁 桥 前 3 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案模态阶数 至少需要传感器数 测点布设位置1 2 L/4，3 L/42 4 L/8，3 L/8，5 L/8，7 L/83 6 L/1 2，L/4，5 L/1 2，7 L/1 2，3 L/4，1 1 L/1 2注2：L-桥梁跨径总长。L/4墩 墩 墩3L/4图 4 两 等 跨 连 续 梁 桥 前 1 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案L/8墩 墩3L/8墩7L/8 5L/8图 5 两 等 跨 连 续 梁 桥 前 2 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案L/12墩 墩 墩L/4 5L/12 11L/12 3L/4 7L/12图 6 两 等 跨 连 续 梁 桥 前 3 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案表 3 三 等 跨 连 续 梁 桥 前 3 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案模态阶数 至少需要传感器数 测点布设位置1 3 L/6，L/2，5 L/62 6 L/1 2，L/4，5 L/1 2，7 L/1 2，3 L/4，1 1 L/1 23 9 L/1 8，L/6，5 L/1 8，7 L/1 8，L/2，1 1 L/1 8，1 3 L/1 8，5 L/6，1 7 L/1 8注3：L-桥梁跨径总长。L/6墩 墩 墩 墩L/2 5L/6图 7 三 等 跨 连 续 梁 桥 前 1 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案L/12墩 墩 墩 墩L/4 5L/12 7L/12 3L/4 11L/12图 8 三 等 跨 连 续 梁 桥 前 2 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案L/18墩 墩 墩 墩L/6 5L/18 7L/18 L/2 11L/18 13L/18 5L/6 17L/18图 9 三 等 跨 连 续 梁 桥 前 3 阶 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 16表 4 拱 桥 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案主梁或主拱至少需要（竖向或横向）传感器数测点布设位置主跨主梁 7 L/8，L/4，3 L/8，L/2，5 L/8，3 L/4，7 L/8边跨主梁 3 L/4，L/2，3 L/4主拱 3 L/4，L/2，3 L/4注4：L-桥梁各跨的计算跨径。墩竖向传感器墩墩横向传感器墩图 1 0 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 案主梁或桥塔至少需要（竖向或横向）传感器数测点布设位置主跨主梁 7 L/8，L/4，3 L/8，L/2，5 L/8，3 L/4，7 L/8次边跨主梁 3 L/4，L/2，3 L/4边跨主梁 1 L/2桥塔 1 塔顶注5：L-桥梁各跨的计算跨径。墩1/21/4次边跨竖向传感器次边跨1/4 1/2 1/4 3/43/4墩1/8 5/8边跨1/2边跨横向传感器1/2 1/23/4 3/8主跨7/8墩墩 墩 墩图 1 1 斜 拉 桥 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 17表 6 悬 索 桥 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案主梁或桥塔至少需要（竖向或横向）传感器数测点布设位置主跨主梁 7 L/8，L/4，3 L/8，L/2，5 L/8，3 L/4，7 L/8桥塔 1 塔顶注6：L-桥梁主跨的计算跨径。图 1 2 悬 索 桥 模 态 的 传 感 器 布 置 方 案7 检 测 报 告7.1 工 程 概 况桥 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。7.2 检 测 目 的 及 依 据桥 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。7.4 桥 梁 检 测 内 容：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 置状 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。7.6 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 加 固或 改 扩 建 等。D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 18附 录 A(规 范 性)测 试 设 备 的 技 术 要 求A.1 自 振 特 性 测 试 设 备 应 满 足 表 A-1 的 技 术 要 求表 A-1 自 振 特 性 参 数 测 试 设 备 的 技 术 要 求测量内容测量系统 数据采集分析系统仪器名称 适用范围 仪器名称 技术参数自振特性参数磁电式拾振器及放大器测量范围：位移2 0 m m；加速度0.5 g；频率响应：0.3 H z 2 0 H z；可用于行车试验、脉动试验由计算机与相应软件构成的采集系统 输 入 电 压 范 围0 V 5（1 0）V；频率响应：0 k H z 5 k H z；采 样 频 率 不 低 于1 k H z应变式加速度计及动态应变仪测量范围：5 g；频率响应：0 H z 1 0 0 H z；可用于行车试验压电式加速度计及电荷放大器测量范围：1 0 0 g；频率响应：0.5 k H z 1 k H z；可用于行车试验，索力测量，高灵敏度的也可用于脉动试验伺服式加速度计及放大器测量范围：5 g；频率响应：0 H z 1 0 0 H z；可用于行车试验、脉动试验电容式加速度计及放大器测量范围：5 g；频率响应：0 H z 1 0 0 H z；可用于行车试验、脉动试验D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 19A.2 振 动 响 应 测 试 设 备 应 满 足 表 A-2 的 技 术 要 求表 A-2 振 动 响 应 测 试 设 备 的 技 术 要 求测量内容测量系统 数据采集分析系统备注仪器名称 适用范围 仪器名称 技术参数应变电阻应变计（片）及动态应变仪测量范围：1 5 0 0 0；频率响应：0 k H z 1 0 k H z；可用于行车试验由计算机与相应软件构成的采集系统桥压范围 0 V 5（1 0）V；频率响应：0 k H z 5 k H z；采样频率不低于1 k H z可预埋或后装光纤光栅式应变计及调制解调器测量范围：6 0 0 0；分辨率 1；可用于行车试验光纤光栅式解调器采样频率：不低于1 0 0 H z位移电阻应变式位移计及动态应变仪测量范围：1 5 0 0 0；频率响应：0 H z 2 0 H z；可用于低速行车试验由计算机与相应软件构成的采集系统桥压范围 0 V 5（1 0）V；频率响应：0 k H z 5 k H z；采样频率不低于1 k H z接触式测量，需要表架光电位移测量装置测量距离：5 0 0 m；测 量 范 围：2.5 m（当 最 大 测 距时）；频率响应：2 0 H z；可用于行车试验非接触式测量光电动挠度仪测量距离：5 m 5 0 0 m；测量精度：0.0 2 m m 0.0 3 m m，与测量距离有关-非接触式测量D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 0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（D i e k e m a n n）指 标 K、斯 佩 林（S p e r l i n g）舒适 性 指 标ZW 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。狄 克 曼（D i e k e m a n n）指 标 KK 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 算振动方向K 计算公式横向振动22 2 D f H z K f，2 z 25 4 D H f H z K f，25 100D f H z K，竖向振动25 D f H z K f，5 z 40 D H f H z K f，40 200D f H z K，注：D 为振动幅值（单位m m）；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K 值 人体对振动敏感度区域0.1 能感受到振动的下限1.0 能忍受任意长时间的振动1 0 能忍受短期振动1 0 0 人体对振动过分疲劳的上限 斯 佩 林 指 标zW（用 于 司 乘 人 员 舒 适 性 评 价）102 3)(7.2 f F f Z Wz.D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 1式 中：Z-振 动 幅 值，单 位 为 厘 米（c m）；f-强 震 频 率；F f-频 率 修 正 函 数，计 算 公 式 见 表 B.3。zW 判 定 标 准 见 表 B.4。表 B.3 F f 计 算 公 式振动方向)(f F 计算公式横向振动20.5 5.4()0.8 f H z F f f，25.4 26()650/f H z F f f，26()1 f F f，竖向振动20.5 5.4()0.325 f H z F f f，25.4 26()400/f H z F f f，1)(26 f F f，表 B.4 车 辆 舒 适 性 评 价 标 准ZW 舒适性（司乘人员感觉）1.0 0 感觉稍有振动2.0 0 感觉明显振动2.5 0 明显感觉振动，但无不舒适感3.0 0 振动强烈不规则，但能忍受3.2 5 振动非常不规则，感觉不舒适3.5 0 振动极端不规则，时间长则不能忍受4.0 0 极端不舒适，时间长则对人有害D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 2附 录 C(资 料 性)索 力 振 动 法 检 测C.1 一 般 规 定 如 下：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 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 3 0 0 秒。C.2 检 测 方 法 如 下：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 1 0 0 H z。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 1 0 阶 自 振 频 率。C.3 索 力 计 算 如 下：1）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。2）当 索 的 抗 弯 刚 度 可 以 忽 略 时，按 下 式 计 算 索 力：2 224nL fTn.3）当 索 的 抗 弯 刚 度 不 可 忽 略 时，且 索 两 端 约 束 条 件 可 简 化 为 简 支 时，按 下 式 计 算 索 力：2 2 2 22 24nL f n E ITn L.式 中：T 索 力；nf 索 的 第 n 阶 自 振 频 率；D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 3L 索 的 计 算 长 度；n 自 振 频 率 阶 数；E I 索 的 抗 弯 刚 度；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。D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 4附 录 D(规 范 性)检 测 原 始 记 录 表表 D-1 检 测 原 始 记 录 表工程项目检测依据检测工况检测仪器 检测环境检测地点 测点数量采样频率 检测时间采集仪通道号 测点编号 传感器编号 检测位置 文件名 备注测点位置示意图数据文件名及存储位置检测人员 校核人员 检测日期D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 5条 文 说 明1 范 围该 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。3 术 语 和 定 义3.7 冲 击 系 数当 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：式 中：最 大 动 挠 度（动 应 变）幅 值；取 波 形 振 幅 中 心 轨 迹 的 顶 点 值，或 通 过 低 通 滤 波 求 取；与 对 应 的 动 挠 度（动 应 变）波 谷 值；挠 度（应 变）振 动 分 量 的 峰-峰 值。4 基 本 规 定4.1 一 般 规 定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 标 准 图 取 用。4.2 现 场 检 测 程 序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、竣 工 验D B 3 6/T 1 4 9 8 2 0 2 11 6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 资料；（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 进 行：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（G B/T 1 4 4 1 2）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 测 试 设 备5.3 通 常 预 计 实 测 值 处 于 测 试 设 备 量 程 的 1 5%8 5%。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 正 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 桥 梁 振 动 测 试6.1 一 般 规 定6.1.1 噪 声 干 扰 及 控 制 措 施静 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 干 扰 电 流 的 通 路。6.1