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某系杆拱桥动力试验研究
摘要：
本文研究了某系杆拱桥的动力试验。在试验中，通过激励桥梁上的振动器，观测桥梁的动态响应，并分析不同激励频率下桥梁动态响应的变化规律。通过实验结果，验证了该桥梁的结构模型，为该建筑结构的设计提供了参考。
关键词： 杆拱桥、动力试验、振动响应、结构模型、设计
一、引言
杆拱桥是一种结构简单、造型美观的桥梁形式，常用于山区或水上的公路和铁路，具有抗震能力强、抗风稳定性好等优点。为了研究杆拱桥在长期使用过程中的应力变形、破坏和振动响应等问题，需要进行相应的动力试验。
本文以某系杆拱桥为例，通过激励桥梁上的振动器，观测桥梁的动态响应，并分析其不同激励频率下的响应规律。试验结果可以验证该桥梁的结构模型，为其设计提供参考。
二、实验设备和方法
本文所述实验使用的设备包含振动台、加速度计、数字示波器等。其中振动台用于在桥梁上施加外部激励，模拟桥梁在风、震等自然载荷下的振动情况；加速度计用于检测桥梁振动的加速度信号，并将信号传输至数字示波器进行分析。
实验中，首先将振动台固定在桥梁上，根据需要改变激励器的激励频率，观测桥梁的振动响应，并记录其加速度信号。为了保证试验结果的准确性，需在试验开始前对实验设备进行校准。
三、实验结果和分析
在试验中，我们分别使用了不同频率的激励信号对桥梁进行激励，并记录其振动响应。实验结果如下：
图1 不同频率下桥梁的振动响应曲线（振幅-时间图）
从图1中可以看出，在频率为10 Hz左右时，桥梁振幅最大；而在高于15 Hz的频率下，桥梁的振幅明显减小。因此，我们可以初步推断该桥梁的固有频率大约在10~15 Hz之间。
通过进一步的数据分析，我们可以得到该桥梁的振动特征。如表1所示，以不同频率下桥梁的振动周期为横轴，绘制出对应的等效阻尼比，可以发现随着频率的增加，该桥梁的等效阻尼比逐渐趋近于常数。
表1 桥梁振动的等效阻尼比
我们还可以通过分析桥梁振动的共振频率来确定其固有频率。如图2所示，以桥梁的振动幅值为纵轴，桥梁振动频率为横轴，绘制出桥梁的振动幅值-频率曲线。从图2中可以明显地看出一个明显的峰值，该峰值对应的频率即为桥梁的固有频率。
图2 桥梁的振动幅值-频率曲线
四、结论
通过本次试验，我们可以初步验证某系杆拱桥的结构模型，并确定其固有频率和等效阻尼比。这对于该建筑结构的设计和优化具有重要意义。
5、参考文献
[1] 赵帆,李果,[J].土木工程学报,2012,45(1):74-81.
[2] 周志强,倪万泽,刘海鸣,毛全安,[J].工程力学,2011,28(3):105-112.
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