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项目概况

卢浦大桥主桥是当时世界上最大跨径的钢拱、梁组合体系中承式系杆拱桥。跨径组合100m+550m+100m=750m，矢跨比f/L=1/5.5；桥面双向6车道，车行道宽24.5 m，每侧观光人行道宽2m，桥面全宽41m。大桥主拱肋采用变高度箱形截面，上半箱为矩形截面，下半箱为倒梯形截面；中拱总高度9.0 m～6.0m，边拱总高度9.0 m～7.0m。加劲梁采用正交异性桥面板全焊钢箱梁，中跨为分离双箱，边跨为单箱多室，通过吊杆或立柱支撑于拱肋上。全桥共28对吊杆，顺桥向间距13.5m，为双吊杆；吊杆横桥向与拱肋在一个平面内对倾1:5。全桥共布置两组水平拉索，每组由8根拉索组成，水平总索力约170 MN～180 MN，用以平衡中跨拱肋的恒载水平推力。拱脚主墩采用打入式钢群桩基础。

试验目的

大桥建成通车之前，需要通过检测，对桥梁结构设计的合理性、检验桥梁工程施工质量，确定工程的可靠性验证进行验证，以直接了解桥跨结构的固有的动力学特性，同时也为建立桥梁维护管理档案提供动力学参数。

试验意义

对理论计算得到的固有频率和振型进行校核，从而完善计算力学模型；

获得（理论计算尚无法得到的）阻尼比；

卢浦大桥是世界上跨径最大的钢拱桥，应用多种先进的OMA模态分析方法分析它的动力特性，将有助于类似大桥动力性能测定手段的升华；

分析大桥结构的抗风抗震能力

试验单位

同济大学

北京东方振动和噪声技术研究所

项目难点

卢浦大桥作为特大跨度提篮式组合式系杆拱桥，其振动模态比较密集，且有较强的振型耦合，如何完成全桥（包括拱）模态测试并识别低频密集模态是本项目主要难点。

解决方案

选用高精度采集仪和高灵敏度传感布置多个参考点，使用环境激励的方法分批完成测试，用东方所DASP OMA（运行状态模态分析）模态分析系统对现场记录到的振动信号进行数据处理和分析，并用多种先进的OMA模态分析方法进行了分析和对比。目前较先进和流行的OMA模态分析方法有随机子空间法(SSI )，增强型频分解方法(EFDD )，多参考点频域最小二乘复指数法(Poly LSCF或PolyMAX)，以及最新提出的多项式Z变换方法(PZM )和多项式功率谱分析方法(PPM )。

试验仪器

DASP-V10工程版数据采集和信号处理软件

DASP-基本模态分析软件

DASP-时域模态分析软件

DASP-EFDD/PPM/PZM时域模态分析方法

DASP-PolyLSCF模态分析方法

INV306智能信号采集与处理分析仪

891-2速度拾振器 

试验结论

经过试验，发现特大跨度拱桥的振动模态较密集，且有较强振型耦合特点，利用环境随机振动测量和数据处理方法的优势是独到的。使用DASP数据采集及模态分析系统圆满的完成了卢浦大桥的动力学测试工作。