
规范学习之《公路桥梁荷载试验规程》:#02 桥梁索力测试
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1. 试验依据
《公路桥梁荷载试验规程》(JTG T J21-01-2015)
2. 名词解释
自振频率:指单位时间内振动的次数,单位Hz,是桥梁结构固有特性,只与结构的刚度和质量有关,与刚度成正比,与质量成反比
基频:指结构的第一阶固有频率
时域:曲线横轴为时间的域,也就是说曲线的幅值随时间变化
频域:对时域曲线进行FFT变换,得到的结果是幅值随频率变化的曲线,也就是频域
采样频率:指单位时间内采样的次数,比如设置采样频率为100Hz,则采样100次/s
带宽:FFT分析时,信号分析的最大频率范围称为带宽,其值=采样频率/频率比值,如图所示,采样频率为100,频率比值固定为2.56,则带宽=100/2.56=39.063Hz
谱线:FFT分析得到的频谱曲线图事实上并不是连续的,而是由多个频率点相连绘制而成,每一个频率点则对应一条谱线,如图所示设置的谱线数为400,则意味着这个频谱曲线图是由400个离散的频率点相连绘制而成
频率分辨率:指频谱曲线图中,相邻两条谱线之间的间距,如图所示,带宽为39.063Hz,谱线数为400,则频率分辨率df=39.063/400=0.098Hz
重叠率:FFT分析只能对有限长度的时域信号进行变换,进行一次FFT分析所截取的时域信号长度,称为1帧,帧长度=1/频率分辨率,若重叠率设为50%,表示这一帧的信号将与下一帧的信号有50%是共用的,提高重叠率,可以增加平均次数,一般用于事后分析
平均次数:指进行平均谱计算的次数,与采样时间、采样频率、谱线数、频率比值以及重叠率有关,当重叠率为0时,平均次数=(采样时间×采样频率)/(谱线数×频率比值),如下图所示,平均次数=(998.76×100)/(400×2.56)=97.5
3. 规范相关条款
3.1 荷载试验通用规定
3.1.1 试验环境
3.1.2 试验设备
3.1.3 测试要求
3.2 索力测试相关规定
✅Tips:
当拉索的细长比较小(又粗又短),且索的两端至少有一段固结时,规范中列出的索力计算公式不适用。
4. 拉索频率测试
拉索频率的测试可采用环境随机振动法,当测试系统灵敏度不够时,可采用人工激振,测量时应临时解除阻尼器,传感器安装位置应索股锚固端,现场测试时,可使用登高车辅助安装,如下图所示。
5. 拉索索力的确定
根据拉索索力测定的原理,确定索力的方法与拉索的约束条件等有关。从式(B.0.4-2)可以看出,确定索力时,索长和频率均为二阶因子。这意味着:对较长索而言,频率的测试精度要求很高,抗弯刚度的影响也较小;对较短的索来说,则对计算索长的确定比较严格。
也就是说,对较长的索直接采用式(B.0.4-1)计算索力,实际误差不会很大;对较短索的索力,式(B.0.4-1)的计算误差相对会大一些,所以要考虑其他因素,如刚度、安装了阻尼器的短斜拉索(包括系杆拱短吊杆)的边界条件等。