高速铁路桥梁检测技术-第3部分评判标准测试方法和数据处理方法

高速铁路
桥梁检测技术
第三部分评判标准、测试方法和数据处理方法中国铁道科学研究院铁道建筑研究所
杨宜谦
2011年10月
1、评判标准
自2009年12月1日，《高速铁路设计规范（试行）》实施，《客运专线无砟轨道铁路设计指南》、《新建时速300~350公里客运专线设计暂行规定》废止。

《新建时速200~250公里客运专线设计暂行规定》中关于250公里有关条文和内容废止。

z《客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》（铁建设[2008]133号）
z《客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》（铁建设[2008]7号）
z《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）
z《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》（铁建设[2005]140号）z《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函[2005]285号）z《既有线提速200km/h技术条件(试行)》（铁科技函[2006]747号）
z《既有线提速200~250km/h线桥设备维修规则》（铁运[2007]44号）
z《铁路桥梁检定规范》（铁运函[2004]120号）
z《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）
z《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》（GB5599-85）
z《铁道机车动力学性能试验鉴定方法和试验规范》（TB/T2360-
93 ）
z《高速动车组整车试验规范》（铁运[2008]28号）
z日本《铁道构造物设计标准—混凝土结构》（2004）
z日本《铁路结构物设计标准及其解释—变位限制》(2006年2月)
z日本《铁路构造物设计标准及解说（钢桥、结合梁桥）》（2002年12月）
z欧洲规范1：《对结构的作用—第2部分：桥梁的交通载荷》(DIN EN 1991-2:2004; German version EN 1991-2:2003)
•在京津城际、合武线等早期的客运专线联调联试中，桥梁测试数据的评价主要依据铁建设[2007]47号《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》、铁建设函[2005]754号《客运专线无砟轨道铁路设计指南》、铁运函[2004]120号《铁路桥梁检定规范》和铁科技函
[2006]747号《既有线提速200km/h技术条件（试行）》等相关标准。

2008年，铁道部发布的《客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》和《客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》对桥梁动力性能的关键参数给出了限值要求，在随后的甬台温、温福、福厦铁路联调联试中均采用了新的评价标准。

2009年，铁道部又发布了《高速铁路设计规范（试行）》，在郑西高速铁路、武广高速铁路、沪宁城际、昌九城际、沪杭高速铁路和海南东环线的联调联试中，将《高速铁路设计规范（试行）》中的最新评价标准写入了桥梁动力性能的测试大纲。

2010年底，铁道部又再次发布了《高速铁路工程动态验收指导意见》、《高速铁路联调联试及运行试验指导意见》，正在进行的京沪高速铁路联调联试引用了这两本规范中的相关评价标准。

各版新规范都是在总结之前的综合实验和联调联试测试结果并参考国外相关技术文献的基础上颁布的。

这些规范集成了多次实验的结果与结论，是高速铁路历次试验的结晶。

（1）梁体竖向参数评价标准
①挠度限值
《200～250暂规》规定梁体在ZK 活载静力作用下的竖向挠度（扣除支座竖向位移）不应大于下表所列数值。

表1 200～250km/h 客运专线桥梁梁体的竖向挠度限值
L /1200
L /1500L /1800多跨L /1000L /1000L /1300单跨
40＜L ＜9624＜L ≤40L ≤24跨度L (m)
《200客货共线暂规》规定梁体在中—活载静力作用下的竖
向挠度（扣除支座竖向位移）不应大于下表所列数值。

L /900L /1000L /1200L /1400多跨L /900
L /1000单跨
70＜L ≤9650＜L ≤7020＜L ≤50L ≤20跨度L (m)
《300~350暂规》规定梁部结构在ZK 活载静力作用下，梁体的竖向挠度不应大于下表所列数值。

L /1000
L /1500L /1800多跨L >80m 24m<L ≤80m L ≤24m 跨度
表2 200km/h 客货共线桥梁梁体的竖向挠度限值
表3300～350km/h 客运专线梁体的竖向挠度限值
《高速铁路设计规范（试行）》规定桥梁梁体在动车组静活载作用下的竖向挠度（扣除支座竖向位移，换算至ZK 活载）不应大于表3所列数值和设计值。

表3 高速铁路桥梁梁体的竖向挠度限值
L /1500
L /1900L /1600300~350km/h L /1000L /1400L /1400200~250km/h
L >80m 40m<L ≤80m L ≤40m 跨度范围
高速铁路等级
注：（1）表中限值适用于3跨及以上的双线简支梁；对于3跨及以上一联的连续梁，梁体竖向挠度限值按表中数值的1.1倍取用；对于2跨一联的连续梁、2跨及以下的双线简支梁，梁体竖向挠度限值按表中数值的1.4倍取用。

（2）对于单线简支或连续梁，梁体竖向挠度限值按相应双线桥限值的0.6倍取用。

在铁路桥梁设计中对桥梁结构的变形进行控制一般有以下四个目的：
(1)保证列车运营的安全性，满足客车乘坐舒适度和货车平稳性要求；
(2)保证桥上线路的平顺和稳定；
(3)保证桥梁结构的实际受力状态在设计控制的范围内；
(4)减少桥上轨道的养护维修。

因此各国铁路桥梁设计规范都对桥梁的变形进行了限制，在普通铁路线上，由于列车运行的速度低，变形的限制一般较宽。

随着列车速度的提高，客车乘坐舒适度、列车运营安全性及轨道稳定性对变形的要求越来越严，一般不同的速度等级对桥梁变形的限制是不同的。

从日本及欧盟等规范来看，随着列车速度的提高，对桥梁结构变形的控制越严。

控制的方式基本一致，都有梁体的活载竖向挠度、梁端转角、梁体的自振频率。

由于各国采用的活载标准不一致以及计算变形时荷载组合存在差异，控制标准有一定的差别。

欧盟规范在检算活载作用下的竖向挠度和其他变形限值时，均考虑了动力系数，日本根据桥梁的情况视必要考虑动力系数，而我国现行规范及其他相关规范在检算竖向挠度时都只计算静活载，不考虑动力系数。

从各国的挠度限值标准来看，欧盟的标准比较完善，考虑了客货共线铁路，并充分考虑了桥梁的挠度对桥上线路稳定性和养护维修的影响；日本是260km/h的客运专线。

在《300~350暂规》条文说明中指出，L≤80m的中小跨度桥梁竖向刚度的限制的确定方法是，计算高速列车以各种速度通过各种标准跨度的简支梁时的车辆与桥梁的空间耦合振动响应，通过分析响应的时程记录曲线，获得各种计算工况下的车辆最大振动加速度、轴重减载率、脱轨系数、桥梁横向振幅及桥梁挠度放大系数（动力系数）等数据，通过研究不同竖向及横向刚度时车辆及桥梁的振动状态，从而确定出高速铁路桥梁的合理刚度限值标准。

对于L＞80m大跨度桥梁，竖向挠跨比的限值要求则是参考活载UIC规范的规定，挠跨比不大于1/800。

鉴于ZK活载与UIC荷载接近，故建议挠跨比限值原则上按UIC规定取值，因ZK活载相当于0.8UIC荷载，故《300~350暂规》将挠度限值取为1/1000。

②转角限值2‰
1‰
4‰
2‰
ZK 活载静力
《300~350暂规》
/1‰/2‰ZK 活载静力《200~250
暂规》6‰
3‰
6‰
3‰
中—活载静力《200客货共线暂规》无砟轨道两梁之间竖向转角无砟轨道桥梁梁端竖向转角有砟轨道两梁之间竖向转角有砟轨道桥梁梁端竖向转角活载
标准
简支梁梁端转角和跨中挠度的关系
均布荷载简支梁跨中挠度f=5ql 4/384EI
梁端转角θ=ql 3/24EI
可导出：
梁端转角=16f/5l
《高速铁路设计规范（试行）》规定在动车组静活载作用下的梁端竖向转角（换算至ZK 活载）不应大于表4所列数值和设计值。

表4 高速铁路桥梁梁端转角限值
0.55 m <梁端悬出长度
≤0.75m
θ1+ θ2≤2.0‰
梁端悬出长度≤0.55m θ1+ θ2≤3.0‰相邻两孔梁之间
0.55 m <梁端悬出长度
≤0.75m θ≤1.0‰梁端悬出长度≤0.55m θ≤1.5‰桥台与桥梁之间
无砟轨道
θ1+ θ2≤4.0‰相邻两孔梁之间θ≤2.0‰桥台与桥梁之间有砟轨道
备注
限值(rad)位置桥上轨道类型
梁端折角的限制主要是保证列车运行的安全性和轨道结构的稳定性，梁端折角的限制分竖向和横向。

综合比较国内外的规范和研究，在保证限值标准处于安全范围的条件下，考虑到与竖向允许挠度规定的一致性，建议采用更符合列车走行实际情况的两跨转角之和进行限制。

竖向折角的限值在日本和欧盟标准中作了明确的规定，且两者的限制方式和限值标准基本相近，均限制一个墩两跨梁端的转角之和，日本的限制标准为5.5‰（L＜30m）及4.5‰（L＞30m），欧盟的限值标准为5‰。

但计算转角的荷载相差较大，组合略有差别。

在荷载组合上日本仅考虑列车活载，列车冲击力视必要性考虑；而欧盟标准采用考虑动力系数的UIC71活载以及考虑温度的波动。

我国《铁路桥涵设计规范》未限制梁端转角，《200~250暂规》对梁端转角的限制采用的标准与日本基本相当，但其计算荷载为0.8UIC。

从各国的规范及经验来看，应该限制梁端转角，日本的活载标准与我国相差较大；欧盟标准进行转角计算的荷载组合考虑了温度的波动，欧盟的荷载标准与我国铁路基本相当。

梁端转动引起钢轨
支点上拔
对于无砟轨道，由于梁端竖向转角的影响，造成梁缝处轨道的局部隆起，梁缝两侧的钢轨支点分别产生钢轨的上拔和下压现象。

当上拔力大于钢轨扣件的扣压力时将导致钢轨与下垫板脱开，当垫板所受压力大于垫板材料疲劳允许应力时将导致垫板发生疲劳破坏。

为了保证线路安全、减少维修工作量，上拔力不应大于钢轨扣件的扣压力，垫板所受压应力在垫板疲劳允许应力范围内，其限值由轨道部件决定。

轨道的上拔主要是通过梁端扭转、轨道支承结构以及轨道紧固性能来控制，作出普通适用的极限值规定是很困难的，在《300~350暂规》中参照《客运专线无砟
轨道铁路设计指南》规定了无砟轨道桥梁梁端竖向转角不应大于1‰。

⎪⎩
⎪
⎨⎧<<≤≤=−m
L m L m L m L
n 9620,58.23204,80
592
.00⎪⎩
⎪
⎨⎧≤<≤=−m
L m L m L L
n 8040,58.2340,120
592
.00③竖向自振频率
《200~250暂规》和《200客货共线暂规》规定简支梁竖向自振频率(Hz)不应小于：
《300~350暂规》规定L ≤80m 简支梁竖向自振频率(Hz)不应低于：
式中n 0：简支梁竖向自振频率限值(Hz)；L ：简支梁跨度(m)。

《高速铁路设计规范（试行）》规定简支梁竖向自振频率(Hz)不应小于n 0：
跨度L ≤32m 钢筋混凝土及预应力混凝土双线简支箱梁的竖向自振频率不宜小于表5的数值。

⎪⎩
⎪
⎨⎧<<≤≤=−m
L m L m L m L
n 9620,58.23204,80
592
.00150/L
120/L
32
140/L 100/L 24120/L 100/L 20120/L 100/L 16120/L 100/L 12350~350km/h
200~250km/h
高速铁路等级
跨度(m)
表5 常用跨度双线简支梁不需进行动力检算的竖向自振频率限值
随着列车速度的提高，乘坐舒适度要求桥梁有较大的刚度，动力效应也要求客运专线铁路桥梁较之普通铁路线上的桥梁有更大的竖向刚度（即较高的竖向自振频率）。

因此需要规定铁路桥梁的最低自振频率限值。

研究结果表明，对于同一跨度的桥梁，当其自振频率小于某一定值时，动力系数急剧增大。

随着桥跨自振频率的提高，动力系数的总趋势是减小，但不是单调减小。

由于桥梁刚度与自振频率的平方成正比，可以认为动力系数随着桥梁刚度的增加而减小。

日本1992版的铁路桥梁设计规范《铁道构造物设计标准—混凝土结构》对于频率和冲击系数的规定，是根据速度效应参数α<0.33制定的。

速度参数α是根据大地、松浦章夫（20世纪70年代）等的理论分析和ORE （国际铁路联盟技术研究所）对于众多桥梁实测数据的统计分析得到的：
7.2b
v
n L α=
⋅
其中：v为列车最高速度(km/h)；n为构件的竖向自振频率(Hz)；L b构件的跨度。

研究表明，当速度参数α>0.33时，桥梁可能产生共振，将引起较大冲击。

当速度v=200km/h时，可推算出在列车时速200km的线路上桥梁的竖向自振频率n一般要大于83/L（L以m计）。

该规范根据运营速度的不同按照制定了桥梁自振频率的下限，如速度由210km/h提高到300km/h时桥梁的最低自振频率由55L-0.8提高80L-0.8到，为1.455倍，亦即300km/h 的桥梁刚度是210km/h时的1.4552=2.117倍。

我国《200~250暂规》规定：简支梁竖向自振频率不应低于
4m ≤L b ≤20m 时n =80/ L b 20m< L b <96m 时n =23.58 L b -0.592
按日本速度参数α公式，计算时速250km/h 条件下α（L b ≤40m ）如下：
m
20m 4≤≤b L 434
.080
2.7250802.72502.7=×=××=⋅=b
b
b L L L n v
αm
40m 20≤<b L 327.0~434.0776.169250
58.232.72502.7408
.0592.0=×=××=⋅=−b
b b b L L L L n v α
我国《300~350暂规》规定：简支梁竖向自振频率不应低于
L b ≤40m 时n =120/ L b
40m ＜L b ≤80m 时n =23.58 L b -0.592
按日本速度参数α公式，计算时速350km/h 条件下α（L b ≤40m ）如下：
405
.01202.7350
1202.73502.7=×=××=⋅=b
b b L L L n v α对比日本研究提出的速度参数不宜大于0.33可知，我国《200~250暂规》、《300~350暂规》关于40m 及以下梁跨竖向自振频率限值偏低。

表6 实际竖向自振频率(Hz)和《200~250暂规》和《300~350暂规》限值对比
5.84
3.00
/
/
40m 双线箱梁
6.21~6.776.94~
7.153.755.74~5.965.95
3.0332m 双线箱梁//5.56~5.983.0332m 双线组合箱梁//6.053.0332m 单线箱梁//
4.803.0332m 单线T 梁10.2011.14
5.007.76~7.779.833.5924m 双线箱梁//8.593.5924m 双线组合箱梁//10.935.0016m 双线T 梁350实际
350设计
250实际250设计跨度
图 1 简支梁竖向自振频率与跨度关系图
05
10
15
20
40
6080
100
120
140
跨度(m)
竖向自振频率(H z )
250实测值350实测值250设计值350设计值
350暂规限值
250暂规限值
初略估算一下，可以看出实际竖向自振频率为：
200~250客专：160/L
300~350客专：200/L
这样一来，速度参数α为：
200~250客专：0.217
300~350客专：0.243
均明显小于日本建议的α=0.33。

所以不会发生明显共振，冲击较小。

实测32m简支箱梁竖向自振频率与设计值对比可知，实测竖向自振频率均在6.00Hz以上，实测梁体的刚度远大于《高速铁路设计规范（试行）》限值要求，约为设计值的2~3倍。

混凝土弹性模量提高、二期恒载差异、桥上轨道结构及支座摩阻等的共同作用等是引起实际刚度偏大的主要原因。

其中由于混凝土弹性模量增加引起梁体自振频率提高平均约15.5%，对刚度提高约33.5%，二期恒载变化引起梁体自振频率提高约4.8~10.5%；CRTSⅡ板式无砟轨道引起梁体自振频率提高约3.6~5.7%，对刚度提高约7.4~11.8%；考虑摩阻系数、在单线动车组运营条件下，梁体挠度降低，刚度提高约11.9%。

④竖向加速度
《200～250暂规》、《200客货共线暂规》和《高速铁路设计规范（试行）》规定道砟桥面板强振频率不大于20Hz 的竖向振动加速度a≤3.5m/s2。

《200～250暂规》、《200客货共线暂规》和《高速铁路设计规范（试行）》规定无砟桥面板强振频率不大于20Hz的竖向振动加速度a≤5.0m/s2。

桥面振动加速度标准参考德国和欧盟规范，主要是为了保证轨道的稳定性、防止道砟粉化。

⑤动力系数
动力系数可采用运营动力系数和竖向动力作用评价。

z运营动力系数评价
实际运营列车的动力系数与列车速度、梁体的跨度和竖向自振频率以及实际的轨道状态有关，国内外的大量理论和试验研究表明，在不出现共振条件下，运营列车的动力系数可引用欧洲规范1：《对结构的作用—第2部分：桥梁的交通载荷》(DIN EN 1991-2: 2004; German version EN 1991-2:2003)，用下式表示：
实测动力系数不宜大于运营动力系数，即：运营动力系数用下式表示：，其中：v 为列车速度(m/s)；n 0为桥梁一阶竖向自振频率(Hz)；L Φ为影响线加载长度(m)，其中L Φ＜3.61m时按3.61m计；简支梁时为梁的跨度；n 跨连续梁时取平均跨度乘以下列系数：n =2时，1.20；n =3时，1.30；n =4时，1.40；n ≥5时，1.50。

当计算L Φ小于最大跨度时，取最大跨度。

运营
实测μμ+≤+11⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣
⎡⋅⎥⎦
⎤⎢⎣⎡−⋅+⋅=′′⎥⎦
⎤⎢⎣⎡−⎥⎦⎤⎢⎣⎡−2
2
200101805056100φφφαμL L e n L e 0
≥′′μm/s 22,22/≤=v v 当αm/s
22,1>=v 当α"
'5.011μμμ＋运营+=+0.76,14<+−=′K K
K K
当μ0.76
,325.1≥=′K 当μ
z竖向动力作用评价
设计动力系数是在制定设计荷载图式时考虑各种运营的机车车辆的轴重和速度，根据实际列车的动力作用大小，按设计动力作用与实际动力作用等效的原则确定设计动力系数。

《高速铁路设计规范(试行)》不再区分弯矩和剪力动力系数，统一为：
1+μ设计=1+1.44/（LΦ0.5-0.2）-0.18）
μ
≥0
设计
《铁路桥涵设计基本规范》规定：钢梁的动力系数不宜大于1+28/(40+L ) ，钢和钢筋混凝土板叠合梁的动力系数不宜
大于1+22/(40+L ) ，混凝土梁的动力系数不宜大于填土厚度h <1m(从轨底算起)，，L 以m 计，除承受局部活载的杆件为影响线加载长度外，其余均为桥梁跨度。

由于运营荷载的竖向动力作用不宜大于设计荷载的竖向
动力作用，所以实测乘以试验列车竖向荷载效应（）
不宜大于乘以设计活载竖向效应（），即：⎟⎠
⎞
⎜⎝⎛++L 3061α2)1(4≤−=h α运营P 设计
P 设计
设计运营实测P P ×≤×μμ设计μ实测μ
动力系数是结构或构件最大的动力响应与最大静力响应之比，其数值大小是列车—轨道—桥梁三者的动力特性和动力相互作用状态的综合反映。

当列车以一定速度通过桥梁时，桥梁产生振动，使桥梁结构的动挠度、动应力比相同的静荷载作用时的挠度和应力大，这种由于桥梁振动引起的挠度和应力增大的影响，通常就以冲击系数μ或动力系数1+μ来衡量。

桥梁动力系数出现峰值，就意味着共振的发生，意味着激烈的振动，这就会造成道床松散，钢轨损伤，影响轨道结构的正常工作，也会引起混凝土开裂，结构疲劳，承载力降低，甚至危及桥梁的安全。

下面讨论我国客运专线的桥梁的动力系数。

随着极限状态设计方法和预应力混凝土结构的应用，在满足强度要求的前提下梁体可具有较低的刚度，但随着列车运行速度的提高，设计中速度参数α超过0.33的情况也逐渐增加。

为适应近年来的新干线高速化的发展现状，日本于2004年编制了新版《铁道构造物设计标准—混凝土结构》，并于2006年制定了《铁道构造物设计标准—变形限制》。

新标准较1992版标准有很大的变化，主要是不再规定桥梁频率的下限，提供了设计冲击系数μ根据速度参数α、桥梁跨度与车辆长度之比的查询曲线。

图2 梁体冲击系数查询表
我国CRH系列车长一般在25m左右，与日本“H荷载”接近。

则5~40m跨度的简支梁由于移动荷载列引起的冲击系数如表5所示。

从中可以看出，按我国《200~250暂规》和《300~350暂规》规定，计算冲击系数μ在0.60~2.4之间，最大冲击系数出现在10m(250km/h和350km/h)、
32m(350km/h)跨度。

表7 按我国《200~250暂规》和《300~350暂规》竖向自振频率限值和实测频率依据日本规范计算冲击系数μ对比表（注意：动力系数=1+ μ）
0.225
0.68
/
0.68
40.0
0.3102.180.292~0.310
0.8932.00.3480.810.086~0.3280.8124.0/0.60/0.8020.0/0.840.1860.9016.0/0.70/0.7812.0/2.00/2.4010.0/1.20/1.288.0/1.05/1.056.0/1.08/1.085.0冲击系数μ（350实际）
冲击系数μ（350设计）
冲击系数μ（250实际）
冲击系数μ（250设计）
跨度（m ）前面论述了我国梁体竖向自振频率限值偏低。

但由于我国客运专线的实际梁体竖向自振频率远高于限值，所以根据日本规范计算的动力系数不大（最大冲击系数出现在350km/h 的24m 梁），实测也证明了这一点。

（2）梁体横向参数评价标准
①横向振幅
《桥检规》规定：横向刚度的通常值：
预应力混凝土梁，跨中横向振幅L/14.7B（mm）（客车，160<v≤200km/h）、L/7.0B（货列重车，v<80km/h）。

有桥面系低合金钢桁梁跨中横向振幅L/4.6B（mm）（客车，160<v≤200km/h）、L/2.2B（货列重车，v<80km/h）。

②横向加速度
《桥检规》规定梁体横向振动加速度不大于1.4m/s2（由于是低速结果，暂不采用）。

关于梁体横向振动加速度信号的处理方法，《桥检规》没有明确。

为同车辆构架稳定性测试要求相一致，采用10Hz低通数字滤波。

③横向自振频率
《既有线提速200km/h技术条件（试行）》规定L≤64m 简支的混凝土梁、下承式钢桁梁、钢板梁的横向自振频率不应小于60/L0.8（Hz）。

《铁路桥涵设计基本规范》规定：不同结构类型桥梁的横向自振频率f 应满足下表容许值的要求。

表8 不同结构类型桥梁的横向自振频率f 容许值
＞55/L 0.8
24～40
预应力混凝土梁
＞65/L 0.848～80下承式钢桁梁＞60/L 0.840～48半穿式钢桁梁＞55/L 0.824～32下承式钢板梁＞60/L 0.824～40上承式钢梁横向自振频率f 容许值
（Hz ）
适用跨度L （m ）
结构类型梁体的横向刚度应按梁体的横向自振频率和梁体的水平挠度进行控制。

对其进行规定是为了防止列车在桥上脱轨，保证列车安全通过桥梁。

（3）桥墩横向参数评价标准
《桥检规》规定的墩顶横向振幅通常值和桥墩横向自振频率通常值见下表。

基础与地基土 墩顶横向振幅 (mm ）
墩身构成
墩身尺寸 特征
基础类型 地基土v >60km/h
横向自振频率（Hz ）
扩大基础
岩石 沉井基础 1.025
+H
桩基础 低墩：
5
.2/1<B H 扩大基础 黏土或砂、砾4.025
+H
－
扩大基础 岩石 沉井基础
2.01002
1+B H 1
24H B
≥
桩基础 2.0100)(2
+Δ+B h H
H B
a 241
≥ 混凝土或石砌墩身
中高墩：
5
.2/1≥B H 扩大基础
黏土或砂、砾
)2.0100(2
12+B
H α
13
24H B
a ≥
表9 墩顶横向振幅和桥墩横向自振频率通常值
注：H 为墩全高（自基底或桩承台底至墩顶）（m ）；H 1为墩高（自基顶或桩承台顶至墩顶）（m ）；B 为墩身横向平均宽度（m ）。

（4）位移评价标准
日本《铁路结构物设计标准及解说（钢桥、结合梁桥）》：端横梁的拼接纵梁位置处的挠度限度值2mm（新干线）、3mm（既有铁路
130km/h<v≤160km/h）。

《高速铁路工程动态验收指导意见（报批稿）》：200~250km/h高速铁路在动车组作用下钢桥端横梁的拼接纵梁位置处的挠度不应大于2mm，300~350km/h高速铁路在动车组作用下钢桥端横梁的拼接纵梁位置处的挠度不应大于1mm。

《200客货共线暂规》：纵向活动支座的横向位移不大于±1mm。

《桥检规》：中小跨度钢筋混凝土或预应力混凝土桥梁的橡胶支座的横向位移不应超过±2mm。

《高速铁路设计规范（试行）》：无砟轨道相邻梁端两侧的钢轨支点横向相对位移不应大于1mm。

（5）动车组运行安全性和舒适度评价标准
《高速铁路工程动态验收指导意见（报批稿）》：动车组通过桥梁区段时的脱轨系数Q/P ≤0.80、轮重减载率≤0.80（间断式测力轮对连续出现两个峰值减载）、轮轴横向力H ≤10+/3 kN 。

200~250km/h 高速铁路桥梁当桥长大于1250m 时，300~350km/h 高速铁路桥梁当桥长大于1750m 时，动车组通过桥梁区段时的平稳性指标按照：优（≤2.5）、良好（2.5～2.75）、合格2.75～3.0评判。

200~250km/h 高速铁路桥梁当桥长不大于1250m 时，
300~350km/h 高速铁路桥梁当桥长不大于1750m 时，动车组通过桥梁区段时的车体垂向加速度不应大于1.0m/s 2，横向加速度不应大于0.6m/s 2。

P
P ΔP P Δ
2、测试方法和数据处理方法
2.1 时域数据
时域（时间域）—自变量是时间,即横轴是时间，纵轴是信号的变化。

其动态信号x（t）是描述信号在不同时刻取值的函数。

时域数据处理应符合下列规定：
对记录的测试数据应进行时奇异项、零点飘移、趋势项、记录波形和记录长度的检验；被测试结构的自振频率，可在无载时间段记录曲线上比较规则的波形段内取有限个频率的平均值；被测试结构的阻尼比，可按自由衰减曲线求取；被测试结构各点的幅值，应记录信号幅值除以测试系统的增益，并按此求得振型。

应消除系统误差，舍弃因过失误差产生的可疑数据。

2.2 频域数据
频域（频率域）—自变量是频率，即横轴是频率，纵轴是该频率信号的幅度，也就是通常说的频谱图。

频谱图描述了信号的频率结构及频率与该频率信号幅度的关系。

对信号进行时域分析时，有时一些信号的时域参数相同，但并不能说明信号就完全相同。

因为信号不仅随时间变化，还与频率、相位等信息有关，这就需要进一步分析信号的频率结构，并在频率域中对信号进行描述。

通过傅里叶变换可将动态信号从时域变换到频域。

牛顿发现一束白光（太阳光）通过三棱镜后可分解为不同颜色的光，他提出了“谱”的概念，指出不同颜色的光具有不同的波长，对应不同的频率。

傅里叶变换相当于三棱镜，时域信号相当于一束白光，时域信号通过傅里叶变换可以得到“频谱”。

傅里叶变换的定义
傅里叶变换能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数（正弦和/或余弦函数）或者它们的积分的线性组合。

傅里叶分析是法国数学家、物理学家傅立叶（Fourier,Jean Baptiste Joseph,1768-1830）作为热过程的解析分析的工具被提出的。

傅里叶变换家族
在不同的研究领域，傅里叶变换具有多种不同的变体形式。

下表列出了傅里叶变换家族的成员。

容易发现，函数在时(频)域的离散对应于其像函数在频(时)域的周期性。

反之连续则意味着在对应域的信号的非周期性。

离散，周期性
离散，周期性离散傅里叶变换连续，周期性离散，非周期性离散时间傅里叶变换
离散，非周期性连续，周期性傅里叶级数
连续，非周期性连续，非周期性连续傅里叶变换
频域时域变换
当希望在计算机上实现信号的频谱分析时,要求:在时域和频域上都应是离散的,且都应是有限长的。

满足这个条件的只有“离散傅里叶变换”。

快速傅里叶变换（FFT）
快速傅里叶变换是离散傅里叶变换的快速算法，它是1965年
J.W.Cooley和J.W.Tukey根据离散傅里叶变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。

它对傅里叶变换的理论并没有新的发现，但是对于在数字计算机系统中应用离散傅里叶变换，可以说是进了一大步。