桥梁动载试验的分类

桥梁结构的动载试验与静载试验的目的、测试内容等方面有所不同，但对于全面分析掌握桥梁结构的工作性能是同等重要。根据试验对象、试验加载手段、试验环境的不同，可以将桥梁结构动力试验分为成桥动载试验和模型动力试验。

成桥动载试验

成桥动载试验是针对新建或既有桥梁，通过对桥梁结构自身的动力性能和在车辆荷载等动荷载作用下的动力响应进行测试。桥梁结构自身的动力特性主要包括桥梁结构的自振频率、振型、阻尼比等参数；而桥梁结构在车辆动荷载作用下的动力响应测试则是通过跑车、跳车、制动等行车试验工况下结构动应变、动挠度等动力响应参数的测试，对桥梁结构动力参数的响应进行计算分析，得出桥梁结构阻尼比、冲击系数、振动幅值等参数对桥梁结构的行车性能进行评价和分析。

桥梁自振特性或动力特性指标是评价结构整体刚度以及运营状况的重要指标。桥梁结构的低阶模态频率与结构刚度有着明确的关系。对于既有桥梁结构可以通过监测自振频率的变化规律来评价桥梁的长期运营性能，甚至可以识别桥梁病害。桥梁自振频率变化不仅能够反映结构损伤情况,而且还能反映结构整体性能和受力体系的改变。因此通过测试桥粱结构自振频率的变化，可以分析桥梁结构性能，评价桥梁工作状况。

桥梁动载试验中需要对一些重要动力响应参数的进行测试，如冲击系数是衡量动荷载效应相对应于相同静荷载的动态增量，冲击系数直接影响桥梁设计的安全性和经济性。桥梁振动的幅值过大可能会引起司乘人员和行人的不适，振动幅值的测试也是一项重要的参数。

目前，我国现场动载试验采集的自振频率、,阻尼比、动挠度、冲击系数、振动加速度等参数直接用于桥梁承载力的定量性评价不太系统和成熟。《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）中对于桥梁结构自振频率的评价有明确的规定，根据实测自振频率与理论频率的比值来评价，其评定标度值分别为1~5个标度。《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）中通过动载试验对结构性能分析的规定主要包括：实测自振频率与理论频率比较来评价桥梁刚度；实测冲击系数与设计所用冲击系数比较，没有明确定量指标；将自振频率、振型和阻尼比实测值与计算值或历史数据进行对比来判断桥梁技术状况的变化。目前现行规范对频率的评定有明确的定量标度，对于冲击系数、阻尼比、振型等参数评定基本属于定性的来评价。对于桥梁振动幅值、振动加速度、速度等动力响应目前评价体系也没有明确的规定。

因此，桥梁结构性能评定主要以静力试验为主，动载试验作为一个辅助性的分析测试项目，主要是通过动力试验从宏观上判断桥梁的整体刚度和运营性能，为确定使用条件提供辅助性评定指标。

模型动力试验

桥梁结构模型动力试验是以与原型相似的缩尺比例构件或桥梁模型为研究对象，通过模拟结构所承受的实际动荷载历经或振动形态，进行结构动力性能试验研究的方法，包括模拟地震振动台试验、风洞试验、疲劳试验等。模拟地震振动台试验是通过对结构输入各种形式的地震波，观测结构在地震波作用下各个阶段的动力性能，并对各阶段的实测数据进行分析，从而对地震的破坏机理进行研究的试验方法，见图1；风洞试验是一种能够产生和控制气流，模拟桥梁结构周围的空气流动，并量测和研究气流对结构物作用的试验方法，主要应用于大跨柔性桥梁的抗风试验，见图2；疲劳试验主要研究结构在重复交变荷载作用下诸如抗裂性能.刚度,疲劳强度等的变化规律以及破坏特性。

图1 多点地震模拟振动台试验

图2 桥梁风动试验

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