港珠澳大桥的远程振动监测及海浪作用下的桥梁振动分析

摘要:港珠澳大桥具有远高于内地桥梁的设计要求，内地桥梁设计寿命通常在五六十年，港珠澳大桥设计寿命在120年，防撞墩可以承受3万吨冲击力，同时可以承受16级台风，对于桥梁的结构设计、施工有着严格的要求，使用了YSV8004S 无线采集仪对于施工和长期运行中桥墩和桩基的振动进行了监测，通过实验数据对于前期的设计进行验证，同时分析了潮汐作用对于桥梁的影响。

关键字:港珠澳大桥；振动监测；潮汐；自振频率

1 试验目的

港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济上的进一步发展具重要的战略意义。港珠澳大桥主体建造工程于2009年12月15日开工建设，一期于2015至2016年完成，大桥投资约700亿元，约需6年建成。

港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门，于2009年开通，预计2015到2016年竣工。港珠澳大桥具有远高于内地桥梁的设计要求，内地桥梁设计寿命通常在五六十年，港珠澳大桥设计寿命在120年，防撞墩可以承受3万吨冲击力，同时可以承受16级台风，对于桥梁的结构设计、施工有着严格的要求，使用了YSV8004S 无线采集仪对于施工和长期运行中桥墩和桩基的振动进行了监测，通过实验数据对于前期的设计进行验证，同时分析了潮汐作用对于桥梁的影响。

图1 港珠澳大桥

2 测试仪器

测量设备：

1）YSV工程测试与信号分析软件；

数据采集、记录、时域信号分析、频谱分析、数据统计、存图、存报告等功能。

2）YSV8004S 24位AD4通道无线数据数据采集仪

24位高精度AD，4、8通道可选，并行采样，采样速率0-200Hz，抗混叠滤波，动态范围120dB。

3）YSV无线组网网关

无线组网网关，可以搜索400米范围内的所有无线采集仪，进行数据汇总接收，并通过无线网关的无线发射模块，将数据远程从港珠澳大桥现场发送回北京

4）YSV202微振动测量传感器

微振动测量传感器，测量频率范围0.17-100Hz，多个档位，可以测量大型桥梁的低频振动加速度和速度，专用于桥梁的环境微振动测量。

图2 测试仪器连接图

3 试验过程

图3 测点位置图（桩基）

图4 测点位置图（桥墩）

图5 YSV8004 无线测试采集

图6 全套测试仪器

4 试验结果

测量了桥梁的振动加速度、速度和位移信号，和当初开工之前的设计指标进行了对比。同时通过频谱分析，得到了桥梁自身的自振频率和海浪潮汐的激振频率，分析了潮汐对于桥梁的影响。