《橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)法測(cè)試技術(shù)規(guī)程》

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CCTASXX—2023

橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)法測(cè)試技術(shù)規(guī)程

TechnicalspecificationforDeformationInspectionofBridgeusing

MillimeterwaveRadar

（征求意見稿）

2023年8月30日

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)??發(fā)布

T/CCTASXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由中國交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)交通工程設(shè)施分會(huì)提出。

本文件由中國交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

本文件起草單位：北京路橋瑞通科技發(fā)展有限公司、北京市政路橋管理養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司、中交

路橋檢測(cè)養(yǎng)護(hù)有限公司、中交路建交通科技有限公司、中公智聯(lián)（北京）科技有限公司、北京科技大

學(xué)、北京中德建基路橋工程技術(shù)有限公司、上海市建筑科學(xué)研究院有限公司、中誠云檢（北京）科技

有限公司、山東高速集團(tuán)有限公司、重慶特盾工程檢測(cè)技術(shù)有限公司。

本文件主要起草人：朱尚清、張強(qiáng)、郭河、胡建新、車功健、劉越、白震、陳勇、劉旎、孫文麗、

王開軍、張福建、楊亮亮、李金鹿、亓興軍、張文武、余洋。

II

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引言

橋梁結(jié)構(gòu)是土木工程中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，歷來被稱為“生命線工程”，其結(jié)構(gòu)的健康及安全運(yùn)營(yíng)

一直是橋梁管理單位和社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。而橋梁結(jié)構(gòu)的變形是反映橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況的重要參數(shù)，毫

米波雷達(dá)是具有非接觸測(cè)量、全天候、不受外界環(huán)境的影響等優(yōu)點(diǎn)，能很好地解決橋梁結(jié)構(gòu)變形非接

觸式檢測(cè)這一行業(yè)難點(diǎn)問題。目前毫米波雷達(dá)在橋梁結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，主要包括索力測(cè)試、

靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)以及橋梁健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。但目前國內(nèi)還沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使毫米波雷達(dá)

測(cè)試這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用受到很大的限制。為規(guī)范毫米波雷達(dá)在橋梁結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)的操作方法，指導(dǎo)該

技術(shù)的應(yīng)用，提高測(cè)試的精度，在總結(jié)大量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過廣泛調(diào)研、征求意見，并參

考國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定本文件。

本規(guī)程是土木工程領(lǐng)域首次提出毫米波雷達(dá)在橋梁結(jié)構(gòu)變形的應(yīng)用規(guī)程，并規(guī)范其應(yīng)用，推薦給

相關(guān)單位使用。在使用過程中，若有意見和建議，可遞交至牽頭編制單位北京路橋瑞通科技發(fā)展有限

公司(地址：北京市石景山區(qū)八大處路10號(hào)，郵政編碼：100144)提出，以便修訂時(shí)參考。

III

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橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)測(cè)試技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)法檢測(cè)技術(shù)的基本規(guī)定、儀器設(shè)備,變形的測(cè)試方法、數(shù)據(jù)

處理與分析和檢測(cè)報(bào)告的編制。

本文件適用于公路、城市橋梁結(jié)構(gòu)的變形檢測(cè)，鐵路、水利等其他橋梁可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

CJJ/T233城市橋梁檢測(cè)與評(píng)定技術(shù)規(guī)程

JT/T1037公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程

JTG/TJ21公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程

JTG/TJ21-01公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1毫米波雷達(dá)millimeterwaveradar

工作在毫米波段（波長(zhǎng)1mm~10mm）的雷達(dá)，其雷達(dá)電磁波頻率范圍為30GHz-300GHz。

3.2距離像rangeprofile

用寬帶雷達(dá)信號(hào)獲取的目標(biāo)散射點(diǎn)復(fù)子回波在雷達(dá)射線上投影的向量和，可通過反射成像時(shí)間和

位置確定距離像。

3.3空間分辨率spatialresolution

雷達(dá)設(shè)備能夠識(shí)別的兩個(gè)相鄰目標(biāo)的最小距離，是反映雷達(dá)設(shè)備性能和精度的一個(gè)重要指標(biāo)。

3.4角反射器cornerreflector

利用金屬板材制作的適用變形測(cè)試的四角形反射裝置（又稱雷達(dá)反射器），通過電磁波在金屬角

的折射放大作用來提高雷達(dá)回波信號(hào)的強(qiáng)度。

3.5直達(dá)波directwave

在橋梁形變測(cè)量中電磁波沿形變方向直接傳播到目標(biāo)點(diǎn)，利用回波信號(hào)得到形變信息。

3.6回波echo

從雷達(dá)目標(biāo)反射回來的信號(hào)，或在雷達(dá)接收機(jī)的陰極射線管屏幕上由這個(gè)信號(hào)所產(chǎn)生的蹤跡。

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4基本規(guī)定

4.1一般規(guī)定

4.1.1橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)法檢測(cè)的主要內(nèi)容包括橋梁結(jié)構(gòu)的索力、靜態(tài)撓度和動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試。

4.1.2應(yīng)根據(jù)檢測(cè)內(nèi)容的要求選擇合適的毫米波雷達(dá)設(shè)備，根據(jù)精度要求和分析參數(shù)設(shè)置合理的采樣

參數(shù)，并應(yīng)符合JTG/TJ21-01的規(guī)定。

4.1.3實(shí)施橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)檢測(cè)的人員應(yīng)具備相應(yīng)橋梁檢測(cè)的資格和能力。

4.1.4毫米波雷達(dá)設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，開展檢測(cè)前應(yīng)對(duì)設(shè)備功能進(jìn)行核查。

4.1.5采用毫米波雷達(dá)技術(shù)對(duì)于橋梁變形測(cè)試時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)測(cè)試時(shí)應(yīng)保證雷達(dá)設(shè)備與目標(biāo)之間的通視，不能被物體遮擋。

b)采用一臺(tái)雷達(dá)對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)最小分辨率保證不同測(cè)點(diǎn)目標(biāo)能有效被識(shí)

別。

c）采用多臺(tái)雷達(dá)進(jìn)行橋梁變形進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，宜保持各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的同步采集。

4.1.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)做好測(cè)試記錄和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

4.2檢測(cè)工作流程

4.2.1檢測(cè)工作流程應(yīng)包括試驗(yàn)準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理與分析三個(gè)階段，可按圖1執(zhí)行。

圖1橋梁變形檢測(cè)流程圖

4.2.2試驗(yàn)準(zhǔn)備階段工作包括資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘或調(diào)研、檢測(cè)方案的編制。應(yīng)該包括：

a)資料收集。資料收集應(yīng)根據(jù)變形測(cè)試的內(nèi)容來確定，并符合JTG/TJ21-01中3.2.2的相關(guān)規(guī)定。

b)現(xiàn)場(chǎng)踏勘或調(diào)研。主要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)變形測(cè)試（包括索力測(cè)試、靜態(tài)撓度、動(dòng)態(tài)撓度等）現(xiàn)場(chǎng)試

驗(yàn)條件、橋梁狀況以及實(shí)際交通狀況等。

c）檢測(cè)方案編制。根據(jù)變形測(cè)試的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件編制索力、靜態(tài)撓度、動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試

的檢測(cè)方案，應(yīng)包括測(cè)點(diǎn)布置、試驗(yàn)工況、加載位置及方法、測(cè)試方案等。

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4.2.3現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)階段的工作內(nèi)容應(yīng)包括：

a)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。包括測(cè)點(diǎn)布置，儀器設(shè)備準(zhǔn)備、試驗(yàn)組織，儀器設(shè)備安裝調(diào)試等。

b)預(yù)加載試驗(yàn)。橋梁靜載試驗(yàn)撓度測(cè)試時(shí)，為消除非彈性變形需要在正式試驗(yàn)前進(jìn)行預(yù)加載試驗(yàn)。

c)正式試驗(yàn)。按照預(yù)定的試驗(yàn)方案進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，采集各測(cè)點(diǎn)的并收集數(shù)據(jù)。

4.2.4數(shù)據(jù)處理階段工作內(nèi)容包括：

a）數(shù)據(jù)分析。對(duì)原始測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，提取索力、靜態(tài)撓度、動(dòng)態(tài)撓度分析評(píng)估需要的

參數(shù)信息。

b)編制報(bào)告。根據(jù)變形數(shù)據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合理論計(jì)算按照J(rèn)TG/TJ21-01或CJJ/T233的規(guī)定對(duì)試

驗(yàn)結(jié)果做出判斷與評(píng)價(jià)，形成檢測(cè)報(bào)告。

4.3檢測(cè)方案

4.3.1制定檢測(cè)方案前,應(yīng)根據(jù)變形測(cè)試內(nèi)容收集橋梁基本信息、設(shè)計(jì)資料、竣工資料、歷次檢測(cè)及維

修加固資料，必要時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)研。

4.3.2橋梁結(jié)構(gòu)變形毫米波雷達(dá)法應(yīng)根據(jù)目的、內(nèi)容以及要求制訂檢測(cè)方案，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)

容：

a)橋梁概況：包括橋梁結(jié)構(gòu)的基本信息、橋梁設(shè)計(jì)及竣工資料、歷次檢測(cè)及維修加固資料等。

b)橋梁檢測(cè)目的、項(xiàng)目、技術(shù)要求和檢測(cè)依據(jù)。

c)橋梁結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)的范圍、內(nèi)容及毫米波雷達(dá)檢測(cè)的方法。

d)檢測(cè)儀器設(shè)備及輔助設(shè)備。

e)檢測(cè)進(jìn)度計(jì)劃。

f)檢測(cè)安全保證措施及交通組織方案。

g)質(zhì)量保障措施。

5儀器設(shè)備

5.1一般規(guī)定

5.1.1儀器設(shè)備一般包括毫米波雷達(dá)設(shè)備和角反射器、三腳架等輔助設(shè)備。

5.1.2運(yùn)輸過程中應(yīng)保證儀器設(shè)備安全，輕拿輕放，避免碰撞或強(qiáng)烈震動(dòng)。

5.1.3儀器設(shè)備需定期進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)、清潔。

5.2毫米波雷達(dá)

5.2.1毫米波雷達(dá)由控制模塊、發(fā)射天線、接收天線、數(shù)據(jù)采集軟件等組成。

5.2.2毫米波雷達(dá)雷達(dá)傳感器對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)采樣，通過相鄰采樣信號(hào)間的干涉計(jì)算提取形

變相位，計(jì)算橋梁目標(biāo)測(cè)點(diǎn)形變量，見附錄A。

5.2.3橋梁結(jié)構(gòu)變形測(cè)試時(shí)，為增強(qiáng)電磁波的回波能量可在目標(biāo)點(diǎn)布設(shè)角反射器，角反射器規(guī)格根據(jù)

測(cè)試距離進(jìn)行選擇。

5.2.4利用直達(dá)波測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)變形時(shí)或測(cè)試?yán)魉髁r(shí)不必布設(shè)角反射器。

5.2.5采用角反射器對(duì)橋梁撓度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)記錄雷達(dá)與角反射器的豎向距離h或徑向距離R、水平

距離L，見圖2。

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圖2雷達(dá)與角反射器位置關(guān)系

5.3角反射器

5.3.1形變測(cè)量的角反射器采用金屬材料加工制作，采用四角形的結(jié)構(gòu)形式，見圖3。

5.3.2角反射器安裝時(shí)，應(yīng)保證在測(cè)點(diǎn)位置與橋梁結(jié)構(gòu)剛性連接，防止反射器的抖動(dòng)影響測(cè)試精度。

5.3.3應(yīng)根據(jù)測(cè)試距離選擇角反射器的規(guī)格尺寸，確?；夭ㄐ盘?hào)能量能滿足測(cè)試精度的要求。

圖3角反射器示意圖

5.4輔助設(shè)備

5.4.1測(cè)試三腳架由支腿、測(cè)試云臺(tái)和角度可調(diào)節(jié)裝置組成。

5.4.2采用毫米波雷達(dá)進(jìn)行形變測(cè)試時(shí)，應(yīng)配備測(cè)距、測(cè)角的相關(guān)輔助測(cè)量工具。

6索力測(cè)試

6.1一般規(guī)定

6.1.1毫米波雷達(dá)法索力測(cè)試采用頻率法。

6.1.2宜保持雷達(dá)發(fā)射、反射面與索體垂直，在雷達(dá)波束寬度覆蓋范圍內(nèi)可同時(shí)對(duì)多根拉索進(jìn)行索力

測(cè)試。

6.1.3雷達(dá)反射點(diǎn)位置宜布設(shè)在1/3~1/2索長(zhǎng)的范圍，避開端部受阻尼、減震裝置等影響區(qū)域。

6.1.4剛度較大的拉（吊）索測(cè)試時(shí)，可采用主動(dòng)激勵(lì)方式增強(qiáng)振動(dòng)信號(hào)。

6.2準(zhǔn)備工作

6.2.1進(jìn)行橋梁拉索或吊桿索力測(cè)試前收集橋梁結(jié)構(gòu)拉索的基本信息：包括索長(zhǎng)、單位長(zhǎng)度質(zhì)量、拉

索構(gòu)造、施工監(jiān)控以及歷次索力測(cè)試等基本資料，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)探勘。

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6.2.2編制拉索或吊桿測(cè)試的專項(xiàng)測(cè)試技術(shù)方案。

6.2.3進(jìn)場(chǎng)前設(shè)備應(yīng)在有效的檢定或校準(zhǔn)期內(nèi)，并核查儀器設(shè)備功能是否正常。

6.2.4毫米波雷達(dá)進(jìn)行拉索索力測(cè)試時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)測(cè)試時(shí)應(yīng)保證雷達(dá)與測(cè)試?yán)骰虻鯒U之間的通視，不能被物體遮擋。

b)斜拉橋拉索測(cè)試應(yīng)選擇合適的位置實(shí)現(xiàn)多根拉索索力同時(shí)測(cè)試，并能有效識(shí)別信號(hào)與拉索的對(duì)

應(yīng)關(guān)系。

c)對(duì)吊桿索力測(cè)試時(shí)，因受雷達(dá)波束角的限制一般宜采用逐根進(jìn)行吊桿測(cè)試，并按順序記錄吊桿

的編號(hào)。

6.2.5檢測(cè)前應(yīng)對(duì)設(shè)備的功能進(jìn)行核查，設(shè)備近調(diào)試工作正常后方可開始檢測(cè)。

6.3現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

6.3.1索力測(cè)試時(shí)，根據(jù)檢測(cè)方案確定的位置安裝三腳架，并在三腳架上安放雷達(dá)，通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)

節(jié)雷達(dá)主機(jī)使其扇形波束寬度范圍覆蓋待測(cè)拉索。

6.3.2將雷達(dá)主機(jī)通過數(shù)據(jù)線與采集控制電腦連接，可采用移動(dòng)電源進(jìn)行供電，通過采集控制系統(tǒng)進(jìn)

行調(diào)試，確保測(cè)試信號(hào)正常后才能開始測(cè)量。

6.3.3根據(jù)雷達(dá)扇形波束寬度范圍，從采集軟件采集的拉索振動(dòng)信號(hào)的距離參數(shù)來確定拉索與信號(hào)的

對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)置好采集參數(shù)后開始索力的測(cè)試。

6.3.4索力測(cè)試時(shí)，應(yīng)做好記錄和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，記錄應(yīng)包括拉索或吊桿編號(hào)、信號(hào)通道、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息

等。

6.4數(shù)據(jù)的處理與分析

6.4.1毫米波雷達(dá)測(cè)試的振動(dòng)數(shù)據(jù)，通過傅里葉變換提取拉索或吊桿的頻率特征信息，利用拉索振動(dòng)

的頻率特征計(jì)算分析拉索或吊桿的索力值，數(shù)據(jù)分析流程見圖4。

圖4索力數(shù)據(jù)分析流程圖

6.4.2應(yīng)根據(jù)拉索或吊桿振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征正確識(shí)別其各階振動(dòng)頻率，可利用拉索振動(dòng)的倍頻關(guān)系

來判斷。

6.4.3當(dāng)拉索或吊桿的一階基頻信號(hào)特征顯著時(shí)，可利用基頻來計(jì)算索力；當(dāng)基頻特征信號(hào)不明顯時(shí)，

可根據(jù)多階自振頻計(jì)算頻差差值，利用頻率差值或多個(gè)頻率差值的平均值代替基頻計(jì)算索力。

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6.4.4應(yīng)根據(jù)拉索或吊桿資料得到計(jì)算索力需要的參數(shù)，利用拉索的頻率按照J(rèn)TG/TJ21-01-2011附錄

B的規(guī)定計(jì)算索力。

6.4.5索力偏差率的計(jì)算可按照CJJ/T233-2015中4.8.3的規(guī)定計(jì)算。

7靜態(tài)撓度測(cè)試

7.1一般規(guī)定

7.1.1靜態(tài)撓度測(cè)試采樣頻率不應(yīng)低于1Hz。

7.1.2中小跨徑橋梁采用毫米波雷達(dá)進(jìn)行靜態(tài)撓度測(cè)試時(shí)，在橋下易于架設(shè)（如無水、地形平坦等情

形）時(shí)宜采用無線分布式毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；大跨徑橋梁采用毫米波雷達(dá)測(cè)試靜態(tài)撓度時(shí)，

在橋下不易架設(shè)設(shè)備時(shí)，應(yīng)在測(cè)點(diǎn)安裝角反射器。

7.1.3毫米波雷達(dá)法利用直達(dá)波進(jìn)行靜態(tài)撓度測(cè)試，應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)雷達(dá)利用直達(dá)波對(duì)撓度進(jìn)行測(cè)試，每臺(tái)雷達(dá)對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。

b)測(cè)試時(shí)雷達(dá)主機(jī)與目標(biāo)間的視線方向與水平方向的夾角。

7.1.4測(cè)點(diǎn)采用角反射器時(shí)，毫米波雷達(dá)測(cè)試應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)在雷達(dá)設(shè)備波束角扇形區(qū)域內(nèi)，一臺(tái)雷達(dá)不能覆蓋所有測(cè)點(diǎn)時(shí)應(yīng)增加雷達(dá)數(shù)量。

b)角反射器應(yīng)具有一定剛度且與測(cè)點(diǎn)進(jìn)行剛性連接，避免角反射器的抖動(dòng)會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。

c)角反射器的喇叭口安裝應(yīng)朝向雷達(dá)主機(jī)方向，以獲得較強(qiáng)的電磁波反射信號(hào)。

d)角反射器的大小與雷達(dá)與測(cè)點(diǎn)距離有關(guān)，隨測(cè)試距離增大反射器尺寸可適當(dāng)增大，以增強(qiáng)反射

信號(hào)。

7.2準(zhǔn)備工作

7.2.1毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)在進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，確保設(shè)備功能正常。

7.2.2測(cè)點(diǎn)需要安裝角反射器時(shí)，應(yīng)根據(jù)測(cè)試距離準(zhǔn)備好角反射器、安裝配件及工具等。

7.2.3角反射的安裝應(yīng)滿足雷達(dá)設(shè)備最小空間分辨率的要求，測(cè)試斷面兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的不能位于雷達(dá)同一

個(gè)徑向分辨單元，即兩個(gè)測(cè)點(diǎn)徑向差Δr應(yīng)大于最小空間分辨率（雷達(dá)空間分辨率常采用0.5m）。

7.2.4現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)最小空間分辨率調(diào)整雷達(dá)位置和角度，使兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間距為ΔL時(shí)，時(shí)，

兩個(gè)測(cè)點(diǎn)徑向差Δr大于最小空間分辨率，見圖5。

圖5測(cè)點(diǎn)布設(shè)空間分辨率的要求

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7.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

7.3.1加載測(cè)試前應(yīng)通過測(cè)試軟件確定測(cè)點(diǎn)位置，必要時(shí)通過其他測(cè)距設(shè)備進(jìn)行校核。

7.3.2橋梁靜載試驗(yàn)預(yù)加載過程中應(yīng)對(duì)加載前、加載過程及卸載的撓度數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，以檢驗(yàn)橋梁結(jié)

構(gòu)和設(shè)備工作狀態(tài)。

7.3.3采用多臺(tái)雷達(dá)測(cè)試撓度時(shí)，應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)確定雷達(dá)數(shù)量，合理配置測(cè)試系統(tǒng)。

b)安裝好雷達(dá)，調(diào)整雷達(dá)發(fā)射、接收面使其垂直對(duì)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)位置，并打開電源開關(guān)。

c）打開無線路由器，將雷達(dá)、無線發(fā)射模塊、無線路由器和筆記本電腦通過無線局域網(wǎng)連接，調(diào)

試系統(tǒng)使其進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

d)系統(tǒng)調(diào)試完畢后，通過控制軟件逐臺(tái)對(duì)雷達(dá)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置并設(shè)定采樣參數(shù)。

e）所有雷達(dá)設(shè)備參數(shù)設(shè)置后，調(diào)試使各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)工作正常，可進(jìn)行靜態(tài)撓度的測(cè)試。

7.3.4采用角反射器對(duì)橋梁靜態(tài)撓度測(cè)試時(shí)，參數(shù)設(shè)置步驟如下：

a）根據(jù)橋梁靜載試驗(yàn)方案選擇合適的位置安裝毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)。

b)調(diào)整雷達(dá)發(fā)射、接收面使靜載撓度值測(cè)點(diǎn)在波束角范圍內(nèi)，且滿足徑向分辨率的要求，打開電

源開關(guān)。

c)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)調(diào)試使其進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

d)測(cè)試系統(tǒng)調(diào)試完畢，打開測(cè)試軟件界面對(duì)測(cè)試?yán)走_(dá)進(jìn)行通道配置，正確設(shè)置串口及配置參數(shù)。

e)開始對(duì)雷達(dá)進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)電磁波能量較強(qiáng)的回波信號(hào)的距離像信息，點(diǎn)擊確定測(cè)點(diǎn)。

f)配置各測(cè)點(diǎn)采集參數(shù)，設(shè)置存儲(chǔ)路徑后，開始進(jìn)行橋梁靜載撓度的測(cè)試。7.3.4纖維抗火隔熱

帶施工邊縫應(yīng)平順、緊密、無重疊。

7.4數(shù)據(jù)處理與分析

7.4.1毫米波雷達(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)處理時(shí)，當(dāng)測(cè)試視線方向與橋梁撓度的形變方向不一致時(shí)，應(yīng)通過轉(zhuǎn)換獲

得橋梁結(jié)構(gòu)的變形值，見附錄B。

7.4.2橋梁靜載試驗(yàn)加載前、各級(jí)加載以及卸載后的數(shù)據(jù)應(yīng)從雷達(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定部分提取。

7.4.3根據(jù)各加載工況測(cè)試的撓度值，按相關(guān)規(guī)范計(jì)算橋梁撓度彈性值、撓度校驗(yàn)系數(shù)、殘余變形。

7.4.4根據(jù)各級(jí)加載的荷載效率繪制荷載-撓度變形曲線。

8動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試

8.1一般規(guī)定

8.1.1橋梁動(dòng)撓度毫米波雷達(dá)法主要用于橋梁動(dòng)力特性和動(dòng)力響應(yīng)的分析。

8.1.2利用測(cè)試數(shù)據(jù)分析橋梁動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，采樣頻率應(yīng)滿足尼奎斯特定理；測(cè)試數(shù)據(jù)用于分析橋梁自

振特性（自振頻率和阻尼比）時(shí)，采樣頻率不宜小于分析頻率的10倍。

8.1.3橋梁動(dòng)撓度的測(cè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)需要測(cè)試分析的參數(shù)來確定，其測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)滿足JTG/TJ21-01-2011的

要求。

8.2準(zhǔn)備工作

8.2.1動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試時(shí)，除包括靜態(tài)撓度測(cè)試的準(zhǔn)備工作外，還應(yīng)包括下列內(nèi)容：

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a)應(yīng)根據(jù)動(dòng)態(tài)測(cè)試的不同加載方式，準(zhǔn)備加載車輛或激勵(lì)設(shè)備等。

b）根據(jù)動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試方案，應(yīng)確定動(dòng)態(tài)測(cè)試車輛加載或激勵(lì)設(shè)備的位置，并作出相應(yīng)的標(biāo)記。

8.2.2編制橋梁動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試的專項(xiàng)技術(shù)方案。

8.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

8.3.1橋梁動(dòng)態(tài)撓度測(cè)試時(shí)，應(yīng)根據(jù)分析參數(shù)選擇合適的激勵(lì)方式，采集數(shù)據(jù)應(yīng)包括整個(gè)動(dòng)態(tài)測(cè)試過

程。

8.3.2利用跑車試驗(yàn)對(duì)橋梁進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，試驗(yàn)前應(yīng)封閉交通以保證能采集到初始狀態(tài)的數(shù)據(jù)，在車輛

激勵(lì)引起的振動(dòng)數(shù)據(jù)完全衰減后方可停止采樣。

8.3.3毫米波雷達(dá)測(cè)試橋梁動(dòng)態(tài)撓度時(shí)，應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)記錄和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

8.4數(shù)據(jù)處理與分析

8.4.1利用角反射器測(cè)試的動(dòng)撓度的數(shù)據(jù)處理時(shí)需換算成豎向位移值，利用直達(dá)波測(cè)試動(dòng)撓度時(shí)不需

要進(jìn)行換算。

8.4.2利用毫米波雷達(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)分析自振頻率時(shí)，數(shù)據(jù)處理可采用波形分析法或頻譜分析法。

8.4.3利用毫米波雷達(dá)測(cè)試的數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)自振頻率時(shí)，應(yīng)通過濾波的方法得到單一頻率的波形，再

進(jìn)行波形分析。

8.4.4波形分析法計(jì)算自振頻率的主要步驟如下：

a)在動(dòng)撓度時(shí)程曲線上截取合適的毫米波雷達(dá)動(dòng)撓度數(shù)據(jù)。

b)按照J(rèn)TG/TJ21-01-2011中6.3.1的規(guī)定確定不同結(jié)構(gòu)型式的橋梁需要分析頻率的振動(dòng)階次。

c)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)需要分析的振動(dòng)階次以及對(duì)應(yīng)的理論計(jì)算頻率，選擇合適的濾波器對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)

行濾波，得到僅含待分析頻率的單一信號(hào)的振動(dòng)波形。

d)在僅含帶分析頻率的單一振動(dòng)信號(hào)提取多個(gè)周期波形的起、止時(shí)間坐標(biāo)，計(jì)算待分析階次的自

振頻率。

8.4.5利用頻譜分析法分析橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率時(shí)，應(yīng)結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)理論計(jì)算結(jié)果確定結(jié)構(gòu)自振頻率。

8.4.6頻譜分析的主要步驟如下：

a)在動(dòng)撓度時(shí)程曲線上截取合適的毫米波雷達(dá)動(dòng)撓度數(shù)據(jù)。

b)對(duì)截取的動(dòng)撓度時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到振動(dòng)信號(hào)的頻譜曲線。

c）根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)理論計(jì)算的自振頻率來從頻譜信息中確定不同振動(dòng)階次對(duì)應(yīng)的自振頻率。

8.4.7采用毫米波雷達(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)分析橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比時(shí)，可采用波形分析法或半功率帶寬法。

8.4.8利用波形分析法分析橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼比時(shí)，應(yīng)根據(jù)待分析階次的振動(dòng)頻率對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波，

得到僅含該階振動(dòng)的單一頻率振動(dòng)信號(hào)，按照振動(dòng)幅值的對(duì)數(shù)衰減法計(jì)算阻尼比。

8.4.9波形分析法得到含有自振頻率單一振動(dòng)信號(hào)的時(shí)程曲線，按照動(dòng)撓度振動(dòng)幅值對(duì)數(shù)衰減的方法

計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼比，見公式（1）。

8

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（1）

π'

1Ai?Ai

'

式中:D——阻尼比;D=2nlnAi+n?Ai+n

n——參與計(jì)算的波的個(gè)數(shù)，不小于3；

——參與計(jì)算的首波峰值；

——參與計(jì)算的首波波谷值；

Ai

'——參與計(jì)算的尾波峰值；

Ai

——參與計(jì)算的尾波波谷值。

Ai+n

'

8.4.10利用A半i+n功率帶寬法分析橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比的步驟如下：

a)在動(dòng)撓度時(shí)程曲線上截取合適的毫米波雷達(dá)動(dòng)撓度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)應(yīng)截取車輛加載或其他激振方法

激振后自由衰減的部分。

b)對(duì)選取的動(dòng)撓度測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到振動(dòng)的頻譜圖.

c)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)理論計(jì)算的結(jié)果，結(jié)合待分析階次阻尼在頻譜曲線上對(duì)應(yīng)的自振頻率；

d)在頻譜圖中利用半功率帶寬法計(jì)算分析對(duì)應(yīng)振動(dòng)階次的阻尼比。

8.4.11沖擊系數(shù)可以根據(jù)JTG/TJ21-01-2015中6.6.5的規(guī)定利用單波形來計(jì)算，也可以采用推薦的

多個(gè)波形來加權(quán)計(jì)算。

8.4.12利用單波形進(jìn)行沖擊系數(shù)分析時(shí)，其計(jì)算按照J(rèn)TG/TJ21-01-2015中6.6.5的規(guī)定計(jì)算。

8.4.13當(dāng)采用單個(gè)波形對(duì)沖擊系數(shù)計(jì)算誤差較大時(shí)，可以對(duì)多個(gè)波形進(jìn)行計(jì)算，采用加權(quán)的方法進(jìn)行

計(jì)算，計(jì)算圖示見圖6，計(jì)算公式見公式（2）。

圖6加權(quán)平均法計(jì)算沖擊系數(shù)示意圖

μμ（2）

niymeani

n

式中：—為動(dòng)力效應(yīng)時(shí)程曲線上=第