公路橋梁振動(dòng)測(cè)試是橋梁承載能力評(píng)定的一個(gè)重要內(nèi)容，由于橋梁振動(dòng)測(cè)試對(duì)檢測(cè)人員要求相對(duì)較高，因此橋梁振動(dòng)測(cè)試也是檢測(cè)單位和檢測(cè)人員相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)。橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試分析需要檢測(cè)人員掌握橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)有限元分析、振動(dòng)數(shù)據(jù)的采集與分析、結(jié)構(gòu)模態(tài)分析等理論，這就要求檢測(cè)人員具有多方面的綜合素質(zhì)。這就導(dǎo)致了許多檢測(cè)機(jī)構(gòu)很難來配置這樣高素質(zhì)的檢測(cè)人員，或者即使有橋梁結(jié)構(gòu)專業(yè)的碩士研究生，但對(duì)于結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試分析也很難做好這一部分的工作。我們也曾經(jīng)接觸過許多單位的橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力測(cè)試試驗(yàn)和試驗(yàn)驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)或多或少的都會(huì)存在這樣或那樣的問題。本文根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來談?wù)劰窐蛄赫駝?dòng)測(cè)試應(yīng)關(guān)注的一些問題。

1、橋梁振動(dòng)測(cè)試應(yīng)該測(cè)試哪些參數(shù)？

橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)試總體分為兩大類：橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)測(cè)試和橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試。橋梁模態(tài)測(cè)試測(cè)試參數(shù)包括自振頻率、振型和阻尼比；橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)包括內(nèi)容：振動(dòng)幅值、沖擊系數(shù)、阻尼比、動(dòng)應(yīng)變、動(dòng)撓度等。目前規(guī)范中對(duì)于橋梁模態(tài)測(cè)試，不同橋型應(yīng)該分析多少階振型有一些相關(guān)規(guī)定，但對(duì)于橋梁動(dòng)力響應(yīng)的測(cè)試規(guī)定內(nèi)容相對(duì)較少。這也就導(dǎo)致了許多工程檢測(cè)人員在理解上出現(xiàn)較大的偏差。

2、振動(dòng)試驗(yàn)通常采取哪些方式，其各自分析參數(shù)有哪些？

對(duì)于公路橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)的方法、規(guī)范、評(píng)定分析參數(shù)等作了一個(gè)梳理，其相關(guān)關(guān)系見下圖。

橋梁動(dòng)力特性測(cè)試的試驗(yàn)方法通常采用模態(tài)試驗(yàn)分析方法；橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)方法包括跑車試驗(yàn)、跳車試驗(yàn)、制動(dòng)試驗(yàn)。但規(guī)范對(duì)于結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試規(guī)定內(nèi)容較少，試驗(yàn)方法能分析哪些參數(shù)沒有明確的規(guī)定，測(cè)試參數(shù)如何進(jìn)行評(píng)估也沒有明確的規(guī)定。如普通簡(jiǎn)支橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅值如何評(píng)定分級(jí)，動(dòng)撓度數(shù)據(jù)如何用來評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)等。

3、動(dòng)力特性測(cè)試測(cè)點(diǎn)布設(shè)問題？

橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)測(cè)試首先要進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型分析，計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上根據(jù)計(jì)算振型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)合振動(dòng)測(cè)試?yán)碚撝R(shí)進(jìn)行動(dòng)力特性測(cè)點(diǎn)的問題。而實(shí)際工作中有些檢測(cè)人員僅布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行模態(tài)測(cè)試，這是概念性的錯(cuò)誤。用一個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換來分析頻率，直接在頻譜曲線選擇峰值高的點(diǎn)，若布設(shè)測(cè)點(diǎn)位于振型節(jié)點(diǎn)上，該峰值數(shù)據(jù)不可能分析出來。正確的方法應(yīng)該布設(shè)適當(dāng)多的測(cè)點(diǎn)，這需要根據(jù)測(cè)試振型數(shù)量來確定。測(cè)點(diǎn)布設(shè)滿足要求，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)利用模態(tài)分析軟件來分析振型、阻尼比、自振頻率3個(gè)參數(shù)。

4、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)如何選取，數(shù)據(jù)分析方法是否正確？

橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試要想得出可靠的結(jié)果就需要選擇合適的數(shù)據(jù)，才能對(duì)需要的參數(shù)進(jìn)行有效的分析。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)數(shù)據(jù)是一個(gè)時(shí)程曲線數(shù)據(jù)，分析時(shí)要選擇信號(hào)好、不受測(cè)試車輛、環(huán)境噪聲等影響或影響較少的數(shù)據(jù)。有的檢測(cè)人員分析振動(dòng)頻率利用跑車測(cè)試數(shù)據(jù)，且選擇時(shí)間段是車輛在橋上的位置。選擇合適的數(shù)據(jù)固然很重要，但分析時(shí)通常需要對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理分析，如濾波、FFT變換等。