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摘要
以高速公路16 m跨径装配式简支空心板梁桥为研究对象，提出基于模态测试的装配式简支梁桥等效荷载试验方法。首先在装配式简支空心板梁桥面安装加速度传感器，采集环境激励下主梁竖向振动加速度时程数据，利用随机子空间法（SSI）识别该简支空心板梁桥的实际频率和振型。利用桥梁施工图纸建立有限元模型并对实测振型质量归一化，识别得到桥梁的位移柔度矩阵。然后，设计桥梁静载试验加载方案，依据规范中静载试验加载效率要求确定由等效集中荷载组成的均匀荷载面等效试验荷载，预测该简支梁桥在等效试验荷载下的实际模态挠度，将有限元模型计算挠度与实测位移柔度矩阵预测的模态挠度进行比较，计算桥梁挠度校验系数，结合现行桥梁荷载试验规范评判桥梁刚度状况。验算结果表明：该装配式简支空心板梁桥满足设计承载要求；基于模态测试的等效荷载试验方法能够方便快捷地评估桥梁承载能力，只需测试桥梁的低阶模态即可获得简支梁桥较为准确的模态挠度；该方法无需长时间中断交通和大吨位加载车，具有经济方便、简单快捷的特点，在桥梁荷载试验评定的实际工程中具有广阔的应用前景。
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单位山东省交通科学研究所; 山东高速集团有限公司; 山东建筑大学
