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摘要
把不中断交通的模态测试方法和传统可靠的静力荷载试验方法相结合，提出了装配式简支梁桥刚度快速评估的等效荷载模态挠度测试方法；以装配式简支空心板桥梁为研究对象，建立无损伤和有损伤状态的有限元模型，提取冲击激励下主梁指定测点的竖向加速度，识别桥梁结构的模态参数，预测主梁位移柔度矩阵；根据《公路桥梁荷载试验规程》设计静力荷载试验的等效荷载，确定等效荷载作用下有损伤桥梁跨中的实测模态挠度；根据有限元无损状态的理论挠度计算挠度校验系数，结合规范快速评估损伤桥梁的刚度状况，并通过对桥梁跨中模态挠度和理论挠度的偏差分析，探究了不同测点布置以及不同模态阶次对预测模态挠度的影响。结果表明：在冲击激励下，无论是采用跨中及四分之一跨共18个测点方案，还是仅跨中9个测点方案，都能够准确识别到桥梁前3阶模态参数且预测的模态挠度偏差均低于5%,满足工程精度的要求；采用前3阶模态参数与采用前4阶模态参数预测的跨中模态挠度相同，即简支梁第2个纵向竖弯振型对跨中模态挠度的预测没有贡献；从振动理论和测试方法上验证了基于模态测试和等效荷载可以实现简支梁刚度的快速评估，具有较好的实际工程应用价值。
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单位山东建筑大学; 山东高速集团有限公司
