CN205642777U - 一种中小跨径桥梁运营模态测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测试中小跨径桥梁运营模态的测试***。该测试***该***包括：激励装置；采集装置，由速度型拾振器、数据转换器、数据存贮器、数据发射器、GPS同步模块组成，用于实现振动数据的采集和保存；传输及控制装置，包含无线信号发射装置、无线信号接收装置、信号控制装置，用于实现远程控制及离线采集；分析装置，用于对采集数据进行模态分析，识别结构的运营模态参数。与现有测试技术相比，本实用新型所述的测试***在正常交通条件下测试，且所有连接均为无线连接。

Description

一种中小跨径桥梁运营模态测试***

技术领域

本实用新型属于桥梁工程测试技术领域，特别涉及一种中小跨径桥梁运营模态测试***。

背景技术

模态参数是结构重要的动力参数，是结构抗风、抗震、稳定性计算的基础，同时也包含了丰富的结构信息。结构的模态分析技术是基于结合***识别、振动理论、振动测试技术、信号采集与分析等理论，从动力响应和输入响应中识别出结构模态参数。传统的结构模态分析技术需同时测定激振力和测点的动力时程响应，利用激振输入和测点的动力时程响应，来形成频域的频响函数(FRF)或时域的脉冲响应函数(IRF)，然后基于频响函数(FRF)或脉冲响应函数(IRF)，对结构的动力参数进行识别。

工程中的大型结构和机器(如大型建筑，大型桥梁，汽轮发电机组等)都是很难人工施加激励力的，其结构的响应主要由环境激励引起，如机器运行时由质量不平衡产生的惯性力，车辆行驶时的振动以及微地震产生的地脉动等各种环境激励，而这些环境激励是既不可控制又难以测量的。这类结构的模态分析只能采用测点的响应信号，称为不测力法。

通常桥梁结构的模态参数测试是依靠微地震、风力等环境震源对桥梁结构形成激励，进而从结构响应信号中提取结构模态参数。为了提取运营期间桥梁的振动模态，就不得不在测试期间中断交通。对于高速公路或一级公路等干线交通道路上的桥梁结构，交通量很大，中断交通将造成巨大的经济损失和社会影响。

因此，现有技术的上述问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述在桥梁结构的传统模态测试中需中断交通、所测得的模态参数不是在实际荷载作用下的运营模态参数问题，本实用新型公开了一种中小跨径桥梁运营模态测试***，测试桥梁结构在实际行驶车辆作用下的运营模态参数，评估桥梁结构的实际服役状态。

本实用新型请求保护一种中小跨径桥梁运营模态测试***，该***包括：

激励装置，用于产生一个随机的振动激励；

采集装置，与传输及控制装置相连，由速度型拾振器、数据转换器、数据存贮器、数据发射器、GPS同步模块组成，用于实现振动数据的采集和保存；

传输及控制装置，与采集装置相连，包含无线信号发射装置、无线信号接收装置、信号控制装置，用于实现远程控制及离线采集；

分析装置，与传输及控制装置相连，用于对采集数据进行模态分析，识别结构的运营模态参数。

进一步的，所述的采集装置集成竖向、横向、纵向共三个方向的拾振器，可同时测试三个方向的振动数据。

附图说明

图1为本实用新型设计的中小跨径运营桥梁模态测试***的结构示意图；

附图标记说明：1-激励装置；2-采集装置；3-传输及控制装置；4-分析装置。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，为本实用新型的中小跨径桥梁运营模态测试***，该***由激励装置1、采集装置2、传输及控制装置3、分析装置4构成。

所述的激励装置，用于产生一个随机的振动激励；

激励装置一般由正常行驶的汽车车辆和桥面系组成，行驶中的车辆本身就是一个振动***，当它通过桥面时，桥面系的不平整度会放大这种振动，也就对桥梁结构产生了一个振动激励，由于桥面系的不平整度是随机的，再加上行驶车辆的随机性，使得这个振动激励表现为随机激励。

所述的采集装置，与传输及控制装置相连，由速度型拾振器、数据转换器、数据存贮器、数据发射器、GPS同步模块组成，用于实现振动数据的采集和保存；

作为优选，所述的采集装置集成竖向、横向、纵向共三个方向的拾振器，可同时测试三个方向的振动数据，同时配装有大容量的数据存贮器，可满足长时间测试数据的存储。

所述的传输及控制装置，与采集装置相连，包含无线信号发射装置、无线信号接收装置、信号控制装置，用于实现远程控制及离线采集；

采用大功率无线AP，与测试模块间的距离可达500米及以上，可实现远程控制及离线采集。在数据采集完成后一次性接收所有测试模块采集的数据。

所述的分析装置，与传输及控制装置相连，用于对采集数据进行模态分析，识别结构的运营模态参数。

该***的工作原理为：

在实际测试过程中，可按如下步骤进行：(1)按照桥跨的八分点画设测点位置，在桥面测点用橡皮泥将拾振器模块粘结牢固，安装WLAN天线、GPS天线，并开机；(2)在测试桥梁之外安装传输控制终端，笔记本电脑开机，进行***调试与连接；(3)***连接完毕后，设置采集参数，在桥梁无车辆通行的短暂时间内进行各拾振器初始平衡与清零操作，各拾振器模块开始采集振动数据，并将数据保存在自带的贮存器；(4)数据采集完毕后，通过控制终端模块将各拾振器模块所采集的数据传输至笔记本电脑，采用分析***对振动数据进行分析，识别结构的运营模态参数。

本实用新型中应用具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，对于本领域的一般技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护的范围。

Claims (2)

1.一种中小跨径桥梁运营模态测试***，其特征在于，该***包括：

激励装置，用于产生一个随机的振动激励；

采集装置，与传输及控制装置相连，由速度型拾振器、数据转换器、数据存贮器、数据发射器、GPS同步模块组成，用于实现振动数据的采集和保存；

传输及控制装置，与采集装置相连，包含无线信号发射装置、无线信号接收装置、信号控制装置，用于实现远程控制及离线采集；

分析装置，与传输及控制装置相连，用于对采集数据进行模态分析，识别结构的运营模态参数。

2.如权利要求1所述的***，所述的采集装置集成竖向、横向、纵向共三个方向的拾振器，可同时测试三个方向的振动数据。