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港珠澳大橋的遠程振動監(jiān)測及海浪作用下的橋梁振動分析
更新時間:2021-04-10 17:51
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摘要:港珠澳大橋具有遠高于內(nèi)地橋梁的設(shè)計要求,內(nèi)地橋梁設(shè)計壽命通常在五六十年,港珠澳大橋設(shè)計壽命在120年,防撞墩可以承受3萬噸沖擊力,同時可以承受16級臺風(fēng),對于橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工有著嚴格的要求,使用了YSV8004S 無線采集儀對于施工和長期運行中橋墩和樁基的振動進行了監(jiān)測,通過實驗數(shù)據(jù)對于前期的設(shè)計進行驗證,同時分析了潮汐作用對于橋梁的影響。

關(guān)鍵字:港珠澳大橋;振動監(jiān)測潮汐;自振頻率


1 試驗?zāi)康?/SPAN>

港珠澳大橋是一座連接香港、珠海和澳門的巨大橋梁,在促進香港、澳門和珠江三角洲西岸地區(qū)經(jīng)濟上的進一步發(fā)展具重要的戰(zhàn)略意義。港珠澳大橋主體建造工程于2009年12月15日開工建設(shè),一期于2015至2016年完成,大橋投資超700億元,約需6年建成。

港珠澳大橋連接香港、珠海和澳門,于2009年開通,預(yù)計2015到2016年竣工。港珠澳大橋具有遠高于內(nèi)地橋梁的設(shè)計要求,內(nèi)地橋梁設(shè)計壽命通常在五六十年,港珠澳大橋設(shè)計壽命在120年,防撞墩可以承受3萬噸沖擊力,同時可以承受16級臺風(fēng),對于橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工有著嚴格的要求,使用了YSV8004S 無線采集儀對于施工和長期運行中橋墩和樁基的振動進行了監(jiān)測,通過實驗數(shù)據(jù)對于前期的設(shè)計進行驗證,同時分析了潮汐作用對于橋梁的影響。

圖1  港珠澳大橋

2 測試儀器

測量設(shè)備:

1) YSV 動態(tài)數(shù)據(jù)采集和信號分析軟件;

數(shù)據(jù)采集、記錄、時域信號分析、頻譜分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、存圖、存報告等功能。

2) YSV8004S 24 位AD4通道無線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集儀

24位高精度AD,48通道可選,并行采樣,最高采樣速率200Hz,抗混疊濾波,動態(tài)范圍120dB。

3) YSV無線組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

無線組網(wǎng)網(wǎng)關(guān),可以搜索400米范圍內(nèi)的所有無線采集儀,進行數(shù)據(jù)匯總接收,并通過無線網(wǎng)關(guān)的無線發(fā)射模塊,將數(shù)據(jù)遠程從港珠澳大橋現(xiàn)場發(fā)送回北京

4) YSV202微振動測量傳感器

微振動測量傳感器,測量頻率范圍0.17-100Hz,多個檔位,可以測量大型橋梁的低頻振動加速度和速度,專用于橋梁的環(huán)境微振動測量。

圖2  測試儀器連接圖

3 試驗過程

 

3測點位置圖(樁基

 

4測點位置圖(橋墩

 

5 YSV8004 無線測試采集

 

全套測試儀器


4 試驗結(jié)果

測量了橋梁的振動加速度、速度和位移信號,和當初開工之前的設(shè)計指標進行了對比。同時通過頻譜分析,得到了橋梁自身的自振頻率和海浪潮汐的激振頻率,分析了潮汐對于橋梁的影響。

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