[发明专利]基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法

说明书

本发明提供了一种基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，能够直观、简捷地监测结构任意处的自振特性，进而获得桥站整体的自振频率。本发明所提供的桥站结构自振特性测试方法，其特征在于，包括：步骤1.将具有不同自振频率的成组弹簧振子布置在桥站的不同结构部位的测点上；步骤2.在列车离开桥站后，桥站结构发生自由振动，成组弹簧振子受桥站自振影响发生受迫振动，通过高速摄影相机，精确捕捉每个弹簧振子的振动情况；步骤3.根据获得的每个弹簧振子的振动情况，计算出弹簧振子组的受迫振动频率，该受迫振动频率即为相应测点处的自振频率；步骤4.根据各测点的自振频率，得到桥站整体结构的自振频率。

技术领域

本发明属于结构安全监测领域，具体涉及一种基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法。

背景技术

随着国家大规模基础设施建设的铺开，不同的城市开始进行高铁站、火车站、地铁站的建设，车站结构形式多种多样，桥站结构形式凭借其多种优势得到大规模使用，故监测桥站结构自振特性至关重要，直接关系到桥站的动力响应、结构安全及站内人群的舒适度。

目前，振动频率的监测设备多依赖电子设备，需要携带复杂的电子传感器，笨重且对电源要求较高，对环境条件要求比较严苛，并且频率的获取也不够直观，无法在观测效果不好时立即进行调整。

鉴于上述问题，急需一种既能方便、直观表现结构测点自振频率，又能表征结构整体自振特性的方法。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，能够直观、简捷地监测结构任意处的自振特性，进而获得桥站整体的自振频率。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.将具有不同自振频率的成组弹簧振子布置在桥站的不同结构部位的测点上；步骤2.在列车离开桥站后，桥站结构发生自由振动，成组弹簧振子受桥站自振影响发生受迫振动，通过高速摄影相机，精确捕捉每个弹簧振子的振动情况；步骤3.根据获得的每个弹簧振子的振动情况，计算出弹簧振子组的受迫振动频率，该受迫振动频率即为相应测点处的自振频率；步骤4.根据各测点的自振频率，得到桥站整体结构的自振频率。

优选地，本发明所涉及的基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，还可以具有这样的特征：在步骤1中，是将具有不同自振频率的成组弹簧振子布置在桥站的不同层和同层不同区域的结构部位的测点上；每个测点布置一组弹簧振子。

优选地，本发明所涉及的基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，还可以具有这样的特征：在步骤1中，是将具有不同自振频率的成组弹簧振子布置在桥站整体两侧、支撑柱柱脚、横跨跨中、纵跨跨中的测点上。

优选地，本发明所涉及的基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，还可以具有这样的特征：每组设置20个弹簧振子；在同一组中，每个弹簧振子的频率均不相同：第一个0.5Hz，第二个1Hz，第三个1.5Hz，依次递加到10Hz。

优选地，本发明所涉及的基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，还可以具有这样的特征：相邻弹簧振子之间的间距不小于3cm。

优选地，本发明所涉及的基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，还可以具有这样的特征：在弹簧振子上标记有表示其频率的标签，这样更有利于观测。

优选地，本发明所涉及的基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，还可以具有这样的特征：在同一组弹簧振子中，相邻弹簧振子设置成不同颜色，这样更有利于观测。