【文章內(nèi)容簡介】 行 。 測試儀器宜采用可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 、 信號處理 、 模態(tài)分析等一體化的測試系統(tǒng) ， 以利現(xiàn)場實時分析 。 應在鐵路橋梁梁跨鋼軌上布設輪對位置信號 。 同步輸入振動 、 應力 、 位移等時域波形圖 ， 以便確切分析軌對的激勵與結構的瞬時響應關系 。 測振裝置的頻率響應應保證被測試結構的隨機振動頻率始終落在測振系統(tǒng)幅頻特性曲線的平坦（ ≤177。 3%）區(qū)段內(nèi)。 據(jù)以評定結構技術狀態(tài)的主要數(shù)據(jù)的準確度應符合表 2的規(guī)定 。 表 1 測試準確度標準 相對誤差 應變、位移 ≤177。 5% 振動幅值 ≤177。 10% 自振頻率 ≤177。 1% 當需濾波時 ， 應根據(jù)具體情況合理設置低通 、 高通的濾波截止頻率或帶通的通頻帶寬 ， 確保其原始記錄波形的真實性 。 2 、 傳感器的安裝和固定 各類測試儀表必須細心正確安裝 、 粘貼和固定 。 3 、 電源的要求 使用穩(wěn)壓電源 ， 電源的電壓和容量符合使用要求 。 4 、 儀器的保存要求 測試儀器儀表在不使用時 ， 應存放在干燥 、 少塵 、 無腐蝕性氣體 、 溫差小的環(huán)境中 ， 電子儀器還應定期對之通電 。 測試儀器在非測量狀態(tài)時必須鎖定 。 在運輸過程中要有妥善的防振措施 ， 并注意輕裝輕放 。 5 、 信號導線的要求 測試用導線應區(qū)別輸送不同性質電量 （ 電壓 、 電流 、 電荷等 ） 的用途 ， 合理選用抗干擾導線 。 導線接頭應慎重處理 。長導線對靈敏度的影響應作修正 ， 否則應作系統(tǒng)含長導線聯(lián)機率定 。 6 、 儀器的率定要求 為保證測試精確度 ， 必須定期對儀器進行率定或校正 。 所用試驗儀器 ， 均應在其計量檢定有效期內(nèi) 。測試系統(tǒng)宜作系統(tǒng)聯(lián)機整段率定 。 現(xiàn)場率定能更確切地反映測試系統(tǒng)在實際測量時的工作狀態(tài) ， 因此率定工作應盡可能在現(xiàn)場進行 。 7 、 列車在橋上的脫軌系數(shù)和輪重減載率 當采用剪力法時 ， 鋼軌上粘貼的應變片宜采用二軸 90176。 正交的應變花 。 在鐵路鋼橋上亦可采用應力差法測試水平力和軌腰壓縮法測試垂直力 。 水平力和垂直力的標定工作均應在實橋進行 。 8 、 野外測試的注意事項 野外測試應注重下列各點： 1 ） 采用電子穩(wěn)壓電源； 2 ） 合理布設導線并防止被牽拉和踩踏； 3 ） 保證各類接插件和波段開關潔凈完好； 4 ） 加強儀器對沙塵 、 風雨的防范； 5） 儀器盡量遠離電磁場 、 遠離振源 ， 必要時采取隔振措施； 6 ） 一切屏蔽線和需接地的儀器必須可靠的接地； 7 ） 電子儀器工作前 ， 要有足夠的預熱時間； 8 ） 多臺儀器同時工作時 ， 要保證不相互干擾； 9） 測試中應避免通訊工具如對講機 、 手機等電磁波的干擾 。 9 、 試驗安全的要求 在試驗準備階段及試驗過程中 ， 試驗有關人員均應嚴格遵守有關安全規(guī)則 ， 以保證人身 、 結構物 、 試驗荷載及儀器設備的安全 。 在做超出線路規(guī)定速度的試驗時 ， 應會同有關線路人員隨時檢查鐵路橋上及兩端線路的技術狀態(tài) 。 在執(zhí)行過程中遇有不測事件時 ， 應立即作出調整甚至終止試驗 。 八、試驗資料的數(shù)據(jù)處理方法與分析 試驗資料進行整理時應消除系統(tǒng)誤差 ， 舍棄因過失誤差產(chǎn)生的可疑數(shù)據(jù) ， 對時域波形應先預檢 ， 去掉奇異項 、 修正零線飄移 、 趨勢項等誤差 ， 以確保數(shù)據(jù)分析的準確性和真實性 。 試驗可以從動撓度 、 動應力實測波形獲得其相應的動力系數(shù) 。 (1)從動撓度波形 m a xm a x1 sd??? ??式中 ― 實測最大動撓度值； ― 取本次波形的振幅中心軌跡線的頂點值 ， 或低速（ 準靜態(tài) ） 最大撓度值 。 maxd?maxs? (2)從動應力波形 式中 ― 實測最大動撓度值； ― 取本次波形的振幅中心軌跡線的頂點值，或低速（準靜態(tài)）最大撓度值。 m a xm a x1sd??? ??maxd?maxs? 從動撓度獲取的動力系數(shù) （ 以前稱為沖擊系數(shù) ） 為結構的整體動力系數(shù)；從應力波形獲得的動力系數(shù)為該應力點具體結構件的動力系數(shù) 。 對振動波形應進行下列分析： （ 1） 橋梁振動的實際振幅 （ 單峰值 ） 注意波形必須是經(jīng)過預檢 ， 去掉奇異項 ， 修正零線飄移 、趨勢等誤差 ， 并經(jīng)正確濾波后確認非失真的波形 。 （ 2） 結構各階振動的固有自振頻率和阻尼比特性 1） 由實測時域余振波形的自由振動衰減曲線確定： 自振頻率 阻尼比 式中 ― 自由振動衰減波形圖上量取振幅的整周期波數(shù) 。 2） 由環(huán)境微振動頻譜分析確定： 自振頻率 阻尼比 式中 ― 處的頻帶寬； ― 功率譜峰值； ω0― 自振頻率 。 mTmf ?0mAAnmD n n??? 1121?m??2 00 ?f02????D?? 2/maxXmaxX （ 3） 結構強迫振動頻率 截取振動時域波形樣本中鐵路機車和車輛的最大振幅時段的波形段 ， 分別作最大熵法頻譜分析 ， 求取機車和車輛對結構產(chǎn)生的強迫振動頻率 。 當該時域波形呈共振形態(tài)時 ， 最大熵法頻譜分析得出的強迫振動頻率即為結構在該荷載下的有載自振頻率 。 （ 4） 列車在鐵路橋上的脫軌系數(shù)和減載率按如下方式分析： 1） 最大車輛脫軌系數(shù) Q/P： 機車 、 車輛輪對對左右股鋼軌同一瞬間產(chǎn)生的最大 Q/P值 （ 列出Q與 P值 ） 。 Q為車輪作用于鋼軌上的橫向力； P為車輪作用于鋼軌上的垂直力 。 2） 最大車輛輪重減載率值：機車 、 車輛輪對左右車輪 ， 同一瞬間在左右鋼軌上發(fā)生的最大 值 。 式中 P1， P2― 實測左右輪重； ― 減載和增載側車輪的平均輪重； ― 輪重減載量 。 PP/?221 PPP ??221 PPP ???PP?（ 5 ） 進行譜分析時，應合理選擇時間窗函數(shù)，以減少泄漏，在橋梁試驗的實際運用中可選擇漢寧（ Hanning）、 哈明(Hamming)、 凱塞－貝塞爾（ KaiserBessel） 或其他合適的時間窗函數(shù)。 九、評定指標 《 鐵路橋梁檢定規(guī)范 》 第 能檢驗有兩種判別值： （ 1） 行車安全限值：保證列車以規(guī)定的速度安全通過 ， 橋梁結構必須滿足的限值指標 。 超過此值時 ， 必須采取一定的確保安全的措施 。 （ 2） 通常值：橋梁在正常運用中的撓度或振幅實測值的上限 、 頻率實測值的下限 。 鐵路橋梁在運營過程中 ， 如超過此值 ， 應仔細檢查橋梁結構是否存在隱藏的病害 ， 同時調查列車曾否產(chǎn)生異常激勵 （ 車輛裝載偏心 、 車況不良等 ） 。 《 鐵路橋梁檢定規(guī)范 》 主要判別值如下 （ 見第 10章 ） ： (1)跨中橫向振幅的行車安全限值 ：詳見 《 鐵路橋梁檢定規(guī)范 》表 10. 0 . 5 1 ； 鋼筋 混凝土 梁 、 預應 力 鋼筋混 凝 土梁[Amax]5%=L/9000 (2)梁體橫向振動加速度 ： ； (3)跨中豎向撓跨比 （ 靜活載 ， 扣除支座豎向位移 ， 換算至中 —活載 ） 的通常值 ：詳見 《 鐵路橋梁檢定規(guī)范 》 表 ；