道路和橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)第二篇第3章橋梁荷載試驗(yàn)

出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)第3章 橋梁荷載試驗(yàn)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3.1荷載試驗(yàn)的目的及主要內(nèi)容荷載試驗(yàn)的目的進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)橋梁整體受力性能和承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)文件和規(guī)范的要求，對(duì)于新橋型及橋梁中運(yùn)用新材料、新工藝的，應(yīng)驗(yàn)證橋梁的計(jì)算模式，為完善結(jié)構(gòu)分析理論積累資料。荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容為：①荷載試驗(yàn)的目的；②試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作；③加載方案設(shè)計(jì)；④測(cè)點(diǎn)設(shè)置與測(cè)試；⑤加載控制與安全措施；出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)⑥試驗(yàn)結(jié)果分析與承載力評(píng)定；⑦試驗(yàn)報(bào)告編寫(xiě)。荷載試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作荷載試驗(yàn)正式進(jìn)行前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作：1）試驗(yàn)孔（或墩）的選擇。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮以下因素：①該孔（或墩）計(jì)算受力最不利；②該孔（或墩）施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴(yán)重；③該孔（或墩）便于塔設(shè)腳手架，便于設(shè)置測(cè)點(diǎn)或便于實(shí)施加載。2）搭設(shè)腳手架和測(cè)試支架。靜載試驗(yàn)加載位置的放樣和加載位置的安排。試驗(yàn)人員組織及分工。其他準(zhǔn)備工作。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3.2加載方案和測(cè)點(diǎn)布置加載方案與實(shí)施（1）試驗(yàn)荷載工況的確定

1）簡(jiǎn)支梁橋：連續(xù)梁橋：懸臂梁橋（T型剛構(gòu)橋）：無(wú)鉸拱橋：（2）試驗(yàn)荷載等級(jí)的確定1）控制荷載的確定控制橋梁設(shè)計(jì)的荷載有下列幾種：①汽車(chē)和人群（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載）；②掛車(chē)或履帶車(chē)（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載）；出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)③需通行的特殊重型車(chē)輛。靜載試驗(yàn)效率靜載試驗(yàn)效率為式中：Ss——靜載試驗(yàn)荷載作用下控制截面內(nèi)力計(jì)算值；

S——控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算值；μ——按規(guī)范采用的沖擊系數(shù)，平板掛車(chē)、重型車(chē)輛，取μ=0。ηq——該值可采用0.8~1.05。動(dòng)載試驗(yàn)效率動(dòng)載試驗(yàn)效率為出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)式中：Sd——?jiǎng)虞d試驗(yàn)荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值；S——標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值ηd值一般采用1。（3）靜載加載分級(jí)與控制為了加載安全和了解結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變位隨試驗(yàn)荷載增加的變化關(guān)系，對(duì)橋梁荷載試驗(yàn)的各荷載工況的加載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行。1）分級(jí)控制的原則①當(dāng)加載分級(jí)較為方便時(shí)，可按最大控制截面內(nèi)力荷載工況均分為4~5級(jí)。②當(dāng)使用載重車(chē)加載，車(chē)輛稱(chēng)重有困難時(shí)也可分成3級(jí)加載。③當(dāng)橋梁的調(diào)查和驗(yàn)算工作不充分，或橋況較差，應(yīng)盡量增多加載分級(jí)。④在安排加載分級(jí)時(shí)，應(yīng)注意加載過(guò)程中其他截面內(nèi)力亦應(yīng)逐漸增加，且最大內(nèi)力不應(yīng)超過(guò)控制荷載作用下的最不利內(nèi)力。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)2）車(chē)輛荷載加載分級(jí)的方法①逐漸增加加載車(chē)數(shù)量；②先上輕車(chē)后上重車(chē)；③加載車(chē)位于內(nèi)力影響線的不同部位；④加載車(chē)分次裝載重物；

3）加卸載的時(shí)間選擇。4）加載分級(jí)的計(jì)算。（4）加載設(shè)備的選擇靜載試驗(yàn)加載設(shè)備可根據(jù)加載要求及具體條件選用，一般有以下兩種加載方式：可行式車(chē)輛。重物直接加載。出版社道路（與橋5）梁加工載程重試物驗(yàn)的檢稱(chēng)測(cè)量技術(shù)可根據(jù)不同的加載方法和具體條件選用以下方法，對(duì)所加載進(jìn)行稱(chēng)量。稱(chēng)重法。體積法。綜合計(jì)算法。測(cè)點(diǎn)設(shè)置（1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)1）主要測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。幾種常用橋梁體系的主要測(cè)點(diǎn)布設(shè)如下：①簡(jiǎn)支梁橋：跨中撓度，支點(diǎn)沉降，跨中截面應(yīng)變；②連續(xù)梁橋：跨中撓度，支點(diǎn)沉降，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變；③懸臂梁橋：懸臂端部撓度，支點(diǎn)沉降，支點(diǎn)截面應(yīng)變；④拱橋：跨中，l4處撓度，拱頂l4和拱腳截面應(yīng)變。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)其他測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。根據(jù)橋梁調(diào)查和檢算工作的深度，綜合考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁目前狀況等可適當(dāng)加設(shè)以下測(cè)點(diǎn)：①撓度沿橋長(zhǎng)或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?；②?yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?；③?yīng)變沿截面高分布；④組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變；⑤墩臺(tái)的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角，連拱橋多個(gè)墩臺(tái)的水平位移；⑥剪切應(yīng)變；⑦其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變；⑧裂縫的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。溫度測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3.3靜載試驗(yàn)儀器設(shè)備常用的儀器有百分表、千分表、位移計(jì)、應(yīng)變儀、應(yīng)變計(jì)（應(yīng)變片）、精密水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、傾角儀、刻度放大鏡等。機(jī)械式位移計(jì)機(jī)械式位移計(jì)包括百分表、千分表及張線式位移計(jì)和撓度計(jì)等，其構(gòu)造和工作原理基本相同，主要區(qū)別在于精度和量程不同。百分表的基本構(gòu)造圖是百分表的構(gòu)造圖。千分表和百分表相似，只不過(guò)增加了一對(duì)放大齒輪。使用方法使用時(shí)，百分表裝在表座上（目前大都采用磁性表座），表架安裝在臨時(shí)專(zhuān)門(mén)搭設(shè)的支架上，支架應(yīng)具有一定的剛度，并與被測(cè)結(jié)構(gòu)物分開(kāi)。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（3）使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)1)使用時(shí)，只能拿取外殼，不得任意推動(dòng)測(cè)桿，避免磨損機(jī)件，影響放大倍數(shù)。注意保護(hù)觸頭，觸頭上不得有傷痕。2）安裝時(shí)，要使測(cè)桿與欲測(cè)的位移的方向一致，或者與被測(cè)物體表面保持垂直。3)百分表架要安設(shè)穩(wěn)妥，表架上各個(gè)螺絲要擰緊，但當(dāng)頸箍夾住百分表的軸頸時(shí)，不可夾得過(guò)緊，否則會(huì)影響測(cè)桿移動(dòng)。百分表安裝好，可用鉛筆頭在表盤(pán)上輕輕敲擊，看指針擺動(dòng)情況。若指針不動(dòng)或繞某一固定值在小范圍內(nèi)左右擺動(dòng)，說(shuō)明安裝正常。百分表使用日久或經(jīng)過(guò)拆洗修理后，必須進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定可在專(zhuān)門(mén)的百分表、千分表校正儀上進(jìn)行。千分表與百分表的使用方法完全相同。（4）用位移計(jì)測(cè)撓度與變位出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用位移計(jì)量撓度與變位時(shí)，應(yīng)注意下列問(wèn)題：

1）作為固定位移計(jì)的不動(dòng)點(diǎn)支架必須有足夠的剛性。位移計(jì)測(cè)桿與所量測(cè)的位移方向完全一致。位移計(jì)使用前后要仔細(xì)檢查測(cè)桿上下活動(dòng)是否靈活。（5）用位移計(jì)測(cè)應(yīng)變應(yīng)變，就是結(jié)構(gòu)上某區(qū)段纖維長(zhǎng)度的相對(duì)變化（ε=ΔL/L）。應(yīng)變儀就是用來(lái)測(cè)定這個(gè)長(zhǎng)度變化的儀器。圖所示為位移計(jì)應(yīng)變量測(cè)裝置。固定位移計(jì)和頂桿的夾具，可用鋼、銅或鋁合金等制成，按照選定的標(biāo)距以粘貼或預(yù)埋的方式固定在結(jié)構(gòu)需量測(cè)應(yīng)變的部位上。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)手持式應(yīng)變儀當(dāng)需要在現(xiàn)場(chǎng)較長(zhǎng)期連續(xù)地觀測(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變時(shí)，一般的應(yīng)變儀不適用，手持式應(yīng)變儀則比較適用。此儀器的外形見(jiàn)圖，構(gòu)造原理見(jiàn)圖。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.4手持式應(yīng)變儀外形出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)關(guān)于測(cè)孔的制作方法建議如下：鋼結(jié)構(gòu)要順桿件上直接鉆孔。圬工或木質(zhì)構(gòu)件則可粘貼特制的鋼腳標(biāo)（用環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑粘貼），腳標(biāo)尺寸如圖所示。無(wú)論鋼材上所鉆的孔眼還是特制腳標(biāo)上的孔眼均應(yīng)按圖制作。使用此種儀器，尚有一溫度影響問(wèn)題，即在長(zhǎng)期量測(cè)過(guò)程中，初讀數(shù)和加載數(shù)可能不在同一溫度條件下讀取，因此在量測(cè)讀數(shù)中不僅包含了受載應(yīng)變?chǔ)拧６疫€包含了溫度應(yīng)變?chǔ)舤，為了從讀數(shù)中扣除溫度部分的影響，就要在量測(cè)過(guò)程中進(jìn)行“溫度補(bǔ)償”。為了達(dá)到補(bǔ)償目的，根據(jù)量測(cè)的實(shí)踐，建議采取“橫向溫度補(bǔ)償法”。在布置測(cè)應(yīng)變的測(cè)點(diǎn)的同時(shí)，在垂直方向布置測(cè)點(diǎn)，如圖所示。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.6腳標(biāo)尺寸（單位：mm）圖2.3.7孔眼尺寸（單位：mm）出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.8橫向溫度補(bǔ)償測(cè)點(diǎn)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)測(cè)點(diǎn)a-a，b-b，c-c等分別為桿件應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，d-d為溫度補(bǔ)償測(cè)點(diǎn)，它垂直于應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，且在桿件中部。當(dāng)對(duì)測(cè)點(diǎn)a-a，b-b，c-c進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，也對(duì)測(cè)點(diǎn)d-d進(jìn)行讀數(shù)。則式中：μ——材料泊桑比；εt——溫度應(yīng)變；聯(lián)解上述四式得出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)水準(zhǔn)管式傾角儀圖所示為水準(zhǔn)管式傾角儀的構(gòu)造，其原理是利用高靈敏度的水準(zhǔn)管來(lái)測(cè)定結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、截面或支座處轉(zhuǎn)角。圖2.3.9水準(zhǔn)管式傾角儀出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)電阻應(yīng)變儀用電阻式應(yīng)變儀測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變時(shí)需用應(yīng)變儀和電阻應(yīng)變片（應(yīng)變計(jì)）配合使用。（1）電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片又稱(chēng)電阻應(yīng)變計(jì)，簡(jiǎn)稱(chēng)應(yīng)變片或電阻片，有如下的一些優(yōu)點(diǎn)。①靈敏度高。②電阻片尺寸小且粘貼牢固。③電阻片質(zhì)量小。④可以在高溫（800~100

℃）、低溫（-100~-70℃）、高壓（上萬(wàn)個(gè)大氣壓）、高速旋轉(zhuǎn)（幾千轉(zhuǎn)/mm~幾萬(wàn)轉(zhuǎn)/mm）、核幅射等特殊條件下成功的使用。①敏感絲柵是應(yīng)變片的主要元件，一般由康酮、鎳鉻合金制成。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路②與基橋底梁和工程覆試蓋驗(yàn)層檢起測(cè)技定術(shù)位和保護(hù)應(yīng)變片幾何形狀的作用，也起到與被測(cè)試試件之間電絕緣作用。③引出線是用以連接導(dǎo)線的過(guò)渡部分，一般用直徑約為0.15~0.30mm的金屬絲。④粘結(jié)劑把絲柵基底和覆蓋層牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體。2)電阻應(yīng)變片的分類(lèi)。根據(jù)不同的方法，有如下的分類(lèi)：①金屬絲式應(yīng)變片。②箔式應(yīng)變片。圖2.3.11金屬絲式應(yīng)變片圖2.3.12

金屬箔式應(yīng)變片出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)③應(yīng)變花。④半導(dǎo)體應(yīng)變片。圖2.3.13

應(yīng)變花出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3）金屬應(yīng)變片的工作原理。金屬應(yīng)變片的工作原理在于導(dǎo)體的“電阻應(yīng)變效應(yīng)”。圖2.3.15

金屬導(dǎo)體的電阻應(yīng)變效應(yīng)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)如果一根細(xì)長(zhǎng)的金屬導(dǎo)體長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面積為A，電阻率為ρ，則它的電阻值R可以用下式示：當(dāng)電阻絲受到拉伸或壓縮后，ρ，L，A都產(chǎn)生了變化。為了求得三個(gè)參數(shù)變化對(duì)電阻的影響，可對(duì)式（）進(jìn)行全微分，經(jīng)整理后并用相對(duì)變化率表示時(shí)，則有：一般電阻絲的橫截面呈圓形，式中，D為電阻絲的直徑，顯然由材料力學(xué)中知道，軸向應(yīng)變與橫向應(yīng)變的關(guān)系為：出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)式中：ν——泊松比。所以有將式（）代入式（），整理得：令有出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)式中K0為常數(shù)，其物理意義是每單位應(yīng)變所造成的相對(duì)電阻變化率。常用的公式可改寫(xiě)為：式中K稱(chēng)為應(yīng)變片靈敏系數(shù)。電阻應(yīng)變片的選用。選用應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)根據(jù)應(yīng)變片的初始參數(shù)及試件的受力狀態(tài)、應(yīng)變梯度、應(yīng)變性質(zhì)、工作條件、測(cè)試精度要求等綜合考慮。電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)①粘結(jié)劑。常規(guī)橋梁試驗(yàn)粘貼應(yīng)變片的應(yīng)變膠一般為快干膠和熱固性樹(shù)脂膠等。②應(yīng)變片的粘貼技術(shù)。粘貼時(shí)應(yīng)掌握下列技術(shù)環(huán)節(jié):a.選片。b.定位。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)貼片。干燥固化。應(yīng)變片的防護(hù)。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.16應(yīng)變片防護(hù)構(gòu)造出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（2）應(yīng)變儀

1）測(cè)量電阻測(cè)量電路是應(yīng)變儀的重要組成部分，其作用是將應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓（或電流）的變化。橋式電路也稱(chēng)應(yīng)變電橋，其測(cè)量電路能精確地測(cè)量極其微小的電阻變化。例如我們假設(shè)用阻值R=120

Ω、靈敏系數(shù)K=2的應(yīng)變片測(cè)量某一網(wǎng)結(jié)構(gòu)，若鋼材的彈模E=2×105

MPa，當(dāng)某點(diǎn)應(yīng)力為100

MPa時(shí)，根據(jù)電阻應(yīng)變片的阻值與應(yīng)變的關(guān)系即出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.17

電橋出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)為了分析電橋中電阻的變化與輸出端E的變化規(guī)律，假設(shè)電橋的四根橋臂上的電阻R1，R2，R3和R4為四個(gè)電阻片，把電橋分為DAC和DBC兩部分。從DAC這半個(gè)電橋來(lái)看，由D經(jīng)過(guò)A到C的電壓（即DC間的電壓）降為u，R2上的電壓降為uAC，則同樣DBC這半個(gè)橋電壓降也是u（因?yàn)镽1，R2和R3，R4為并聯(lián)在電壓u上），R3上的電壓降為uBC，則整個(gè)電橋的輸出電就是uAC和uBC之間的差出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)為了使測(cè)量前的輸出為零（即保持電橋平衡）應(yīng)滿足根據(jù)分析，在符合該關(guān)系條件下，輸出電壓的增量與電阻片阻值變化可由下式計(jì)算：根據(jù)電橋平衡的條件，上式可寫(xiě)為出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)根據(jù)電橋的測(cè)量電路，對(duì)應(yīng)變電橋的測(cè)量方法有下列幾種：①單點(diǎn)測(cè)量。單點(diǎn)測(cè)量時(shí)，組成測(cè)量電橋的四個(gè)電阻中，R1為電阻片電阻，其余三個(gè)為精密電阻（無(wú)電阻變化），則半橋測(cè)量。其方法是將半橋接電阻片，另半橋?yàn)榫茈娮瑁é3=ΔR4=0）則全橋測(cè)量。其方法是組成測(cè)量電橋的四個(gè)電阻全由電阻片組成，即出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)2）電阻應(yīng)變儀電阻應(yīng)變儀按使用內(nèi)容不同，分靜態(tài)應(yīng)變儀、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀和靜動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀。①?lài)?guó)產(chǎn)YJS—14型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀。YJS—14型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀是一種靜態(tài)應(yīng)變自動(dòng)測(cè)量裝置，能自動(dòng)平衡（或不需平衡）、自動(dòng)換點(diǎn)、自動(dòng)測(cè)量、數(shù)字顯示和自動(dòng)打印，并可與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。主要由五個(gè)部分組成：轉(zhuǎn)換器。電阻應(yīng)變儀。c.運(yùn)算器?？刂破?。輸出裝置。YJS—14型數(shù)字應(yīng)變測(cè)量裝置的工作過(guò)程就是把應(yīng)變測(cè)點(diǎn)組成惠斯登橋路。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.18YJS—14型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀原理框圖出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)②日本產(chǎn)7V08型數(shù)據(jù)采集儀。該儀器是單板機(jī)組成的一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可由鍵盤(pán)或面板觸摸功能鍵直接輸出數(shù)據(jù)或程序，主要通過(guò)接口來(lái)輸出模擬信號(hào)（電壓、電流、應(yīng)變、溫度等），并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換來(lái)完成存儲(chǔ)、記錄、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算和輸出。（3）電阻應(yīng)變測(cè)量的溫度補(bǔ)償用應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變時(shí)，它除了能感受試件受力后的變形外，同樣也能感受環(huán)境溫度變化，并引起電阻應(yīng)變儀指示部分的示值變動(dòng)，這稱(chēng)為溫度效應(yīng)。溫度變化從兩方面使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化。第一是電阻絲溫度改變?chǔ)（℃），其電阻將會(huì)隨之而改變?chǔ)β。式中:β1——電阻絲的電阻溫度系數(shù)(1/℃)；R——應(yīng)變片的原始電阻值（Ω）。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)第二是因?yàn)椴牧吓c應(yīng)變片電阻絲的線膨脹系數(shù)不相等。但兩者又粘合一起。這樣溫度改變?chǔ)（℃）時(shí)，應(yīng)變片中產(chǎn)生了溫度應(yīng)變，引起一附加的電阻的變化ΔRa。式中：Kt——貼好的應(yīng)變絲對(duì)溫度應(yīng)力的靈敏系數(shù)，Kt=K0；αj——試件材料的線膨脹系數(shù)（1/℃）；α——電阻絲的線膨脹系數(shù)（1/℃）。因此，總的溫度效應(yīng)是兩者之和：令則β=Kt(αj-α)+β1式中:β——貼好的應(yīng)變片總的電阻溫度系數(shù)。出版社溫道路度與效橋應(yīng)梁的工應(yīng)程變?cè)囍凋?yàn)檢為測(cè)：技術(shù)如圖所示，在電橋的BC臂上接一個(gè)與測(cè)量片R1同樣阻值的溫度補(bǔ)償變片R2（簡(jiǎn)稱(chēng)補(bǔ)償片）。測(cè)量應(yīng)變片R1（簡(jiǎn)稱(chēng)工作片）貼在受力構(gòu)件上，它既受應(yīng)變作用又受溫度作用，故R1是由兩部分組成。即：在實(shí)際工作中，為保證補(bǔ)償效果，對(duì)補(bǔ)償片的設(shè)置應(yīng)考慮如下因素：①補(bǔ)償片與工作片應(yīng)該是同批產(chǎn)品，有相同電阻值、靈敏系數(shù)和幾何尺寸。②貼補(bǔ)償片的試塊材料應(yīng)與試件的材料一致，并應(yīng)做到熱容量基本相等。③補(bǔ)償片的貼片、干燥、防潮等處理工藝必須與工作片完全一致。④連接補(bǔ)償片的導(dǎo)線應(yīng)與連接工作片的導(dǎo)線同一規(guī)格、同一長(zhǎng)度，并且相互平列靠近布置或捆扎成束。出版社道⑤路補(bǔ)與償橋片梁與工程工試作驗(yàn)片檢的測(cè)位技置術(shù)應(yīng)盡量接近，使兩者處于同樣溫度場(chǎng)條件下，以防不均勻熱源的影響。⑥補(bǔ)償片的數(shù)量多少，根據(jù)試驗(yàn)材料特性、測(cè)點(diǎn)位置、試驗(yàn)條件等決定。電阻應(yīng)變?cè)淼耐茝V——傳感器（1）應(yīng)變式測(cè)力傳感器圖2.3.19應(yīng)變式測(cè)力傳感器構(gòu)造及全橋式接線方法出版社（道2路）與電橋子梁式工位程移試傳驗(yàn)感檢器測(cè)技術(shù)1)電阻式位移計(jì)。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)YHD型位移計(jì)的工作原理也是利用應(yīng)變電橋進(jìn)行測(cè)量的。在儀器內(nèi)部設(shè)置四個(gè)無(wú)感電阻R1，R2，R3和R4，在R1和R2之間用一根電阻絲串聯(lián)起來(lái)組成應(yīng)變電橋。如觸點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí)，AB橋臂的電阻增為R1+ΔR；BC橋臂的電阻則減為R2-ΔR，則輸出出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)2）應(yīng)變式位移傳感器。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3.4靜載試驗(yàn)

試驗(yàn)觀測(cè)與記錄

(1)溫度穩(wěn)定觀測(cè)儀表安裝完畢后，一般在加載試驗(yàn)之前應(yīng)對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行一段時(shí)間的溫度穩(wěn)定觀測(cè)，中間可每隔10

min讀數(shù)一次。儀表的測(cè)讀與記錄人工讀表時(shí)，儀表的測(cè)讀應(yīng)準(zhǔn)確、迅速、并記錄在專(zhuān)門(mén)的表格上（表，表），以便于資料的整理和計(jì)算。裂縫觀測(cè)加載試驗(yàn)中裂縫觀測(cè)的重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)承受拉力較大部位及舊橋原有裂縫較長(zhǎng)、較寬的部位。在這些部位應(yīng)測(cè)量裂縫長(zhǎng)度、寬度，并在混凝土表面沿裂縫走向進(jìn)行描繪。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道加路載與橋?qū)嵙菏┕づc程控試制驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)加載程序加載應(yīng)在指揮人員指揮下嚴(yán)格按計(jì)劃程序進(jìn)行。采用重物加載時(shí)按荷載分級(jí)逐級(jí)施加，每級(jí)荷載堆放位置準(zhǔn)確、整齊穩(wěn)定。荷載施加完畢后，逐級(jí)卸載。加載穩(wěn)定時(shí)間控制為控制加卸載穩(wěn)定時(shí)間，應(yīng)選擇一個(gè)控制觀測(cè)點(diǎn)（如簡(jiǎn)支梁的跨中撓度或應(yīng)變測(cè)點(diǎn)），在每級(jí)加載（或卸載）后立即測(cè)讀一次，計(jì)算其與加載前（或卸載前）測(cè)讀值之差值Sg，然后每隔2

min測(cè)讀一次，計(jì)算2

min前后讀數(shù)的差值ΔS，并按下式計(jì)算相對(duì)讀數(shù)差值m：出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（3）加載過(guò)程的觀察加載試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)位移（或應(yīng)變）、結(jié)構(gòu)整體行為和薄弱部位破損實(shí)行監(jiān)控，并將結(jié)果隨時(shí)匯報(bào)給指揮人員作為控制加載的依據(jù)。(4)終止加載控制條件發(fā)生下列情況應(yīng)中途終止加載：①控制測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)到或超過(guò)用彈性理論按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時(shí)；②控制測(cè)點(diǎn)變位（或撓度）超過(guò)規(guī)范允許值時(shí)；③由于加載，使結(jié)構(gòu)裂縫的長(zhǎng)度、縫寬急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn)，縫寬超過(guò)允許值的裂縫大量增多，對(duì)結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時(shí)；④拱橋加載時(shí)沿跨長(zhǎng)方向的實(shí)測(cè)撓度曲線分布規(guī)律與計(jì)算相差過(guò)大或?qū)崪y(cè)撓度超過(guò)計(jì)算值過(guò)多時(shí)；⑤發(fā)生其他損壞，影響橋梁承載能力或正常使用時(shí)。出版社道3.路5試與驗(yàn)橋數(shù)梁據(jù)工分程析試及驗(yàn)橋檢梁測(cè)承技載術(shù)能力評(píng)定通過(guò)靜載試驗(yàn)得到的原始數(shù)據(jù)、文字和圖像描述材料是荷載試驗(yàn)最重要的資料。進(jìn)行承載力評(píng)定之前必須對(duì)它進(jìn)行處理分析，得出直接進(jìn)行承載能力評(píng)定的指標(biāo)，以滿足承載力評(píng)定的需要。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析（1）試驗(yàn)資料的修正

1）測(cè)值修正。2)溫度影響修正。溫度對(duì)測(cè)試的影響比較復(fù)雜。一般可采用綜合分析的方法來(lái)進(jìn)行溫度影響修正，即利用加載試驗(yàn)前進(jìn)行的溫度穩(wěn)定觀測(cè)數(shù)據(jù)，建立溫度變化（測(cè)點(diǎn)處表面溫度或空氣溫度）和測(cè)點(diǎn)測(cè)值（應(yīng)變和撓度）變化的線性關(guān)系，然后按下式進(jìn)行溫度修正計(jì)算：出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)式中：S——溫度修正后的測(cè)點(diǎn)加載測(cè)值變化；S′——溫度修正前的測(cè)點(diǎn)加載測(cè)值變化；Δt——相應(yīng)于S′觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)的溫度變化（℃）；Kt——空載時(shí)溫度上升1℃，測(cè)點(diǎn)測(cè)值變化量。式中：ΔS——空載時(shí)某一時(shí)間區(qū)段內(nèi)測(cè)點(diǎn)測(cè)值變化量；Δt1——相應(yīng)于ΔS同一時(shí)間區(qū)段內(nèi)溫度變化量。3）支點(diǎn)沉降影響的修正。當(dāng)支點(diǎn)沉降量較大時(shí)，應(yīng)修正其對(duì)撓度值的影響，修正量C可按下式計(jì)算：出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)式中：C——測(cè)點(diǎn)的支點(diǎn)沉降影響修正量；l——A支點(diǎn)到B支點(diǎn)的距離；x——撓度測(cè)點(diǎn)到A支點(diǎn)的距離；

a——A支點(diǎn)沉降量；

b——B支點(diǎn)沉降量。（2）各測(cè)點(diǎn)變化（撓度、位移、沉降）與應(yīng)變的計(jì)算根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)作下列計(jì)算：總變位（或總應(yīng)變）

St=S1-Si彈性變位（或彈性應(yīng)變）

Se=S1-Su殘余變位（或殘余應(yīng)變）

Sp=St-Se=Su-Si式中：Si——加載前測(cè)值；出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)S1——加載達(dá)到穩(wěn)定時(shí)測(cè)值；Su——卸載后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)測(cè)值。相對(duì)殘余變位（或應(yīng)變）按下式計(jì)算：式中：S′p——相對(duì)殘余變位（或應(yīng)變），Sp，St意義同前。（3）應(yīng)力計(jì)算根據(jù)測(cè)量到的測(cè)點(diǎn)應(yīng)變，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于線彈性工作狀態(tài)時(shí)可以利用應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系計(jì)算測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力。單向應(yīng)力狀態(tài)：出版社道2）路平與面橋應(yīng)梁力工狀程態(tài)試：驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)①當(dāng)主應(yīng)力方向已知時(shí)：式中：E——構(gòu)件材料彈性模量；ν——構(gòu)件材料泊松比；ε1，ε2——方向相互垂直的主應(yīng)變；σ1，σ2——方向相互垂直的主應(yīng)力。②主應(yīng)力方向未知時(shí)需用應(yīng)變花測(cè)量其應(yīng)變計(jì)算主應(yīng)力。應(yīng)變花的常見(jiàn)形式為直角形或等邊形，如圖2.3.23(a)、（b）、（c）所示，由三個(gè)應(yīng)變片組成；也可以增加校核片布置為扇形和傘形，如圖2.3.23(d)、(e)所示。采用圖中的五種應(yīng)變花時(shí)測(cè)點(diǎn)主應(yīng)力可以表示為出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)其中參數(shù)A,B,C由應(yīng)變花的形式而定,上面五種形式應(yīng)變花的參數(shù)見(jiàn)表。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.23常用應(yīng)變花的形式出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)(4)試驗(yàn)結(jié)果與理論分析的比較為了評(píng)定結(jié)構(gòu)整體受力性能,需對(duì)橋梁荷載試驗(yàn)結(jié)果與理論分析值比較,以檢驗(yàn)新建橋是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的荷載標(biāo)準(zhǔn)，或判斷舊橋的承載能力。為了量化，以及描述試驗(yàn)值與理論分析值比較的結(jié)果，此處引入結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)：式中：Se——試驗(yàn)荷載作用下量測(cè)的彈性變位（或應(yīng)變）值；

Ss——試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算變位（或應(yīng)變）值。荷載試驗(yàn)成果分析與承載能力評(píng)定一般進(jìn)行下列分析評(píng)定工作：（1）結(jié)構(gòu)工作狀況1）校驗(yàn)系數(shù)η。校驗(yàn)系數(shù)η是評(píng)定結(jié)構(gòu)工作狀況、確定橋梁承載能力的一個(gè)重要指標(biāo)。不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁，其η值常不相同，η值常見(jiàn)的范圍可出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)參考表，一般要求η值不大于1。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)實(shí)測(cè)值與理論值的關(guān)系曲線。相對(duì)殘余變位（或應(yīng)變）。4)動(dòng)載性能。（2）結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性當(dāng)荷載試驗(yàn)項(xiàng)目比較全面時(shí)，可采用荷載試驗(yàn)主要撓度測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)η來(lái)評(píng)定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。磚石和混凝土橋鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)根據(jù)η值由表查取Z2的限值范圍，再根據(jù)下列條件確定Z2值。符合下列條件時(shí)，Z2值可取高限；否則應(yīng)酌減，直至取低限。加載內(nèi)力與總內(nèi)力（加載內(nèi)力+恒載內(nèi)力）的比值較大，荷載試驗(yàn)效果較好。實(shí)測(cè)值與理論值線性關(guān)系較好，相對(duì)殘余變位（或應(yīng)變）較小。表經(jīng)過(guò)荷載試驗(yàn)的橋梁檢算系數(shù)Z2值表橋梁結(jié)構(gòu)各部分無(wú)損傷，風(fēng)化、銹蝕裂縫等較輕微。η值應(yīng)取控制截面內(nèi)力最不利荷載工況時(shí)最大撓度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。（3）地基與基礎(chǔ)當(dāng)試驗(yàn)荷載作用下墩臺(tái)沉降、水平位移及傾角較小，符合上部結(jié)構(gòu)檢算要求，卸載后變位基本回復(fù)時(shí)，認(rèn)為地基與基礎(chǔ)在檢算荷載作用下能正常工作。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（4）結(jié)構(gòu)的剛度要求試驗(yàn)荷載作用下，主要測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)η應(yīng)不大于1。各點(diǎn)的撓度不超過(guò)“橋規(guī)”（JTJ022—85第條和JTG

D62—2019第條）規(guī)定的允許值。即（5）裂縫對(duì)于新建橋試驗(yàn)荷載作用下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)裂縫，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫不超“橋規(guī)”允許值：道對(duì)路于與舊橋梁橋工試程驗(yàn)試荷驗(yàn)載檢作測(cè)用技下術(shù)大部分裂縫寬度應(yīng)小于表規(guī)定的允許值，荷載試驗(yàn)后所有裂縫應(yīng)出版社不大于表規(guī)定的允許值。靜載試驗(yàn)報(bào)告編寫(xiě)在全部試驗(yàn)資料整理與分析的基礎(chǔ)上，提出橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)報(bào)告，其內(nèi)容應(yīng)該包括下列各項(xiàng)：①試驗(yàn)概況。②試驗(yàn)的目的。③試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。④試驗(yàn)日期及試驗(yàn)的過(guò)程。⑤各項(xiàng)試驗(yàn)達(dá)到的精度。⑥試驗(yàn)成果與分析。⑦試驗(yàn)記錄摘錄。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路⑧與技橋術(shù)梁結(jié)工論程試。驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)⑨經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。⑩有關(guān)圖表、照片。3.6橋梁動(dòng)載測(cè)試范圍結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題涉及振源（輸入）、結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)）和響應(yīng)（輸出），它們的關(guān)系為：橋梁的動(dòng)載試驗(yàn)可以劃分為三類(lèi)基本問(wèn)題：①測(cè)定橋梁荷載的動(dòng)力特性（數(shù)值、方向、頻率等）。②測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性（自振頻率、阻尼、振型等）。③測(cè)定橋梁在動(dòng)荷載作用下的響應(yīng)（動(dòng)位移、動(dòng)應(yīng)力等）。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3.7動(dòng)載試驗(yàn)的常用儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)的測(cè)試儀器包括：測(cè)振傳感器、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)。測(cè)振傳感器（拾振器）（1）基本原理振動(dòng)參數(shù)有位移、速度和加速度。通過(guò)測(cè)量慣性質(zhì)量相對(duì)于傳感器外殼的運(yùn)動(dòng)，就可以得到振動(dòng)體的振動(dòng)參量（圖）。設(shè)被測(cè)振動(dòng)體的振動(dòng)規(guī)律如下：式中：x——振動(dòng)體相對(duì)固定參考坐標(biāo)的位移；X0——振動(dòng)體振動(dòng)的振幅；ω——振動(dòng)體振動(dòng)的圓頻率。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)傳感器外殼隨振動(dòng)體一起運(yùn)動(dòng)。以y表示質(zhì)量塊m相對(duì)于傳感器外殼的位移，由圖可知，質(zhì)量塊m的總位移為x+y，它的運(yùn)動(dòng)方程為或上式為一單自由度有阻尼的強(qiáng)迫振動(dòng)的方程，它的通解為其中，出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)上式中第一項(xiàng)為自由振動(dòng)解，由于阻尼作用而很快衰減；第二項(xiàng)為強(qiáng)迫振動(dòng)解，其中式中：ξ——阻尼比，ξ=ωn——傳感器質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率，由式（）可知，傳感器動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)如下：出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（2）傳感器的頻率特性將式（）與式（）相比較，可以看出傳感器中的質(zhì)量塊相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與振動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一致，但兩者相差一個(gè)相位角φ。質(zhì)量塊的振幅Y0與振動(dòng)體的振幅X0之比為式（）和式（）分別為測(cè)振傳感器的幅頻特性和相頻特性，相應(yīng)的曲線稱(chēng)為幅頻特性曲線和相頻特性曲線（如圖、圖所示）。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.25幅頻特性曲線圖2.3.26相頻特性曲線出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)以上討論是關(guān)于測(cè)量位移的傳感器，如果使傳感器的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所測(cè)振動(dòng)的頻率，可以得到關(guān)于慣性式加速度傳感器的頻率特性。當(dāng)ωn≥ω時(shí)，由式（）、式（）可得：所測(cè)振動(dòng)的加速度為：令am=X0ω2，由式（）可知：出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)上式表示傳感器的位移幅值與被測(cè)振動(dòng)的加速度值成正比，這就是慣性式加速度傳感器的工作原理。以ωωn為橫坐標(biāo)，以Y0ω2nam為縱坐標(biāo)，可得加速度傳感器的幅頻特性曲線（如圖所示）。圖2.3.27加速度傳感器的幅頻特性曲線出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（3）磁電式速度傳感器磁電式速度傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的，其特點(diǎn)是靈敏度高，性能穩(wěn)定，輸出阻抗低，頻率響應(yīng)有一定寬度。圖為一磁電式速度傳感器，其中磁鋼和殼體相固連，并通過(guò)殼體安裝在振動(dòng)體上，與振動(dòng)體一起振動(dòng)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小為式中：B——線圈所在磁鋼間隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

l——每匝線圈的平均長(zhǎng)度；n——線圈匝數(shù)；v——線圈相對(duì)于磁鋼的運(yùn)動(dòng)速度，即系統(tǒng)質(zhì)量相對(duì)于傳感器殼體的運(yùn)動(dòng)速度。出版社道圖路為與橋一梁擺工式程測(cè)試振驗(yàn)檢傳測(cè)感技器術(shù)。它的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動(dòng)的形式，因而可以獲得更低的儀器固有頻率。擺式傳感器可以測(cè)垂直方向和水平方向的振動(dòng)；它也是磁電式傳感器，輸出電壓與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度成正比。磁電式測(cè)振傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)如下：①傳感器質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率。②靈敏度。③頻率響應(yīng)。當(dāng)④阻尼。(4)壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器就是利用晶體的壓電效應(yīng)而制成的，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度高，并能在很寬的溫度范圍內(nèi)使用，但靈敏度較低。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)壓電式加速度傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)如下：①靈敏度。②安裝諧振頻率f安。③頻率響應(yīng)。④橫向靈敏度比。⑤幅值范圍。（5）拾振器的選用①靈敏度。②線性度。③穩(wěn)定性。④精度。⑤工作方式。出版社道此路外與，橋結(jié)梁合工程橋試梁驗(yàn)結(jié)檢構(gòu)測(cè)的技特術(shù)殊性，提出以下要求：①擺式拾振器性能穩(wěn)定、靈敏度高、使用方便可靠，它的不足是下限可測(cè)頻率有限制（幅頻率特性下落），所以不適合測(cè)大跨徑柔性橋跨結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。②加速度計(jì)是振動(dòng)測(cè)試中用得最多的拾振器，從原理上講利用它頻帶寬體積小的優(yōu)勢(shì)可滿足各種振動(dòng)測(cè)試對(duì)象的要求。測(cè)振放大器測(cè)振放大器的種類(lèi)很多，它們之間的輸入和輸出特性、頻響特性等往往都是根據(jù)所配拾振器而定。濾波器濾波器是一種選擇裝置，可以使信號(hào)中有用成分通過(guò)，濾去不需要的成分，根據(jù)它的選頻特點(diǎn)，濾波器有低通（通帶0~fc）、高通（通帶fc~∞）、帶通（通帶fc1~fc2）、帶阻（通帶0~fc1，fc2~∞）四種。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)濾波器根據(jù)處理信號(hào)的不同，分成模擬和數(shù)字式兩類(lèi)。顯示記錄儀器光線示波器光線示波器是利用細(xì)光束（包括紫外線光束）在感光膠卷、相紙上記錄、顯示被測(cè)信號(hào)的。磁帶記錄儀磁帶記錄儀是一種常用的較理想的記錄器，可以用于振動(dòng)測(cè)量和靜力試驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)并記錄在磁帶上，得到的是試驗(yàn)變量與時(shí)間的變化關(guān)系。磁帶記錄儀由磁帶、磁頭、磁帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、放大器和調(diào)制器等組成。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)(3)信號(hào)處理機(jī)動(dòng)態(tài)信號(hào)數(shù)據(jù)處理，一般在專(zhuān)用信號(hào)處理機(jī)或利用數(shù)據(jù)處理軟件在通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。圖2.3.32直接記錄式磁帶記錄儀原理圖出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.33數(shù)字信號(hào)處理機(jī)的組成出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)測(cè)試系統(tǒng)的選配根據(jù)常用的一些測(cè)振儀器的性能，一般可構(gòu)成電磁式測(cè)試系統(tǒng)、壓電式測(cè)試系統(tǒng)和電阻應(yīng)變式測(cè)試系統(tǒng)等三種測(cè)試系統(tǒng)。電磁式測(cè)試系統(tǒng)在橋梁的動(dòng)力測(cè)試中應(yīng)用較為普遍，這類(lèi)系統(tǒng)通過(guò)儀器的組合變換可測(cè)位移、速度和加速度。壓電式測(cè)試系統(tǒng)一般用于測(cè)量加速度。電荷放大器不受輸出電纜分布電容的影響，低頻特性也很少受輸入電阻的影響，使用頻率可達(dá)到零，它適用低頻或超低頻長(zhǎng)距離的動(dòng)力測(cè)試。電阻應(yīng)變式測(cè)試系統(tǒng)中傳感器的種類(lèi)較多，記錄裝置為常用的光線振子示波器或磁帶機(jī)等。電阻應(yīng)變式測(cè)試系統(tǒng)中各部分儀器具有通用性強(qiáng)、應(yīng)用方便等特點(diǎn)，在橋梁動(dòng)載試驗(yàn)中的應(yīng)用很普遍。出版社道3.路8與橋橋梁梁動(dòng)工載程試試驗(yàn)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在進(jìn)行橋梁動(dòng)載試驗(yàn)時(shí)，首先要設(shè)法使橋梁產(chǎn)生一定的振動(dòng)，然后應(yīng)用測(cè)振儀器加以測(cè)試和記錄，通過(guò)對(duì)記錄的振動(dòng)信號(hào)分析得到橋梁的動(dòng)力特性和響應(yīng)。自振動(dòng)（瞬態(tài)激振法）自振動(dòng)的特點(diǎn)是使橋梁產(chǎn)生有阻尼的自由衰減振動(dòng)，記錄到的振動(dòng)圖形是橋梁的衰減振動(dòng)曲線。（1）突然加荷載法（沖擊法）在被測(cè)結(jié)構(gòu)上急速地施加一個(gè)沖擊作用力,由于施加沖擊作用的時(shí)間短促,因此,施加于結(jié)構(gòu)的作用實(shí)際上是一個(gè)沖擊脈沖作用。近年來(lái)，在橋梁的動(dòng)載試驗(yàn)中，還采用了爆炸和發(fā)射小型火箭產(chǎn)生脈沖荷載等辦法來(lái)進(jìn)行激振，但還不普及。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.34落錘激振器構(gòu)造圖圖2.3.35跳車(chē)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)圖形出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)（2）突然卸載法（位移激振法）采用突然卸載法時(shí)，在結(jié)構(gòu)上預(yù)先施加一個(gè)荷載作用，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)初位移，然后突然卸去荷載，利用結(jié)構(gòu)的彈性性質(zhì)使其產(chǎn)生自由振動(dòng)。共振法（強(qiáng)迫振諧法）激振設(shè)備有機(jī)械式激振器、電磁式激振器和電氣液壓式振動(dòng)臺(tái)。共振法是利用激振器，對(duì)結(jié)構(gòu)施加激振力，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，改變激振力的頻率而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振現(xiàn)象并借助共振現(xiàn)象來(lái)確定結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。在橋梁的動(dòng)載試驗(yàn)中，常用載重車(chē)隊(duì)由低到高的不同速度駛過(guò)橋梁，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的強(qiáng)迫振動(dòng)。出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.36卸載法試驗(yàn)裝置出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)圖2.3.37頻率掃描時(shí)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)圖圖2.3.38車(chē)速為21

km/h時(shí)跨中撓度時(shí)歷曲線出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)脈動(dòng)法對(duì)于大跨度懸吊結(jié)構(gòu)，可利用結(jié)構(gòu)由于外界各種因素所引起的微小而不規(guī)則的振動(dòng)來(lái)確定結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性。這種微振動(dòng)通常稱(chēng)為“脈動(dòng)”，它是由附近的車(chē)輛、機(jī)器等振動(dòng)或附近地殼的微小破裂和遠(yuǎn)處的地震傳來(lái)的脈動(dòng)所產(chǎn)生。圖2.3.39結(jié)構(gòu)脈動(dòng)曲線出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)3.9試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性是結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)的基本特性，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析所必需的參數(shù)。結(jié)構(gòu)固有頻率的測(cè)定圖

2.3.40

由衰減振動(dòng)曲線求固有頻率出版社道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)按照前面敘述的激振方法，使橋梁產(chǎn)生的自由振動(dòng)，通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)測(cè)記錄結(jié)構(gòu)的衰減振動(dòng)波形，如圖所示。在記錄振動(dòng)波形曲線上，可根據(jù)時(shí)標(biāo)符號(hào)直接計(jì)算出結(jié)構(gòu)的固有頻率式中：L——