Dynamic testing of bridges with impulse loading

published:
Number: Issue 28(2023)
Section: Hydrotechnical construction, water engineering and water technology
The page spacing of the article: 185–194
Keywords: bridge, dynamic testing, technical condition, modal control, modal parameters, span structure, stiffness, natural vibration forms
How to quote an article: Vasyl Redchenko, Serhii Zavhorodnii. Dynamic testing of bridges with impulse loading. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2023. Iss. 28. P. 185–194 [in Ukrainian].

Authors

State Enterprise «National Institute for Development Іnfrastructure» (SE «NIDI»), Kyiv, Ukraine
https://orcid.org/0000-0003-1928-4544
Private specialized enterprise «Bridge-Service» (PSE «Bridge-Service»), Dnipro, Ukraine
https://orcid.org/0000-0001-5938-1467

Summary

Introduction. This article deals with the practice of applying the method of dynamic testing of bridges, namely, modal control using impulse loading. The possibilities of this method for determining the technical condition of a bridge span structure by determining its natural characteristics: actual stiffness and parameters of natural vibration forms are shown. 

Problem Statement. The article is devoted to the problem of practical implementation of the latest theoretical developments in the field of diagnostics of the technical condition of road bridges by conducting full-scale dynamic tests.

Purpose. The main purpose of the article is to demonstrate the effectiveness of dynamic impulse testing as a method for assessing the technical condition of bridges. The method involves the excitation of vibrations of bridge structures by means of pulse loads, recording the response of the structure and analyzing the data obtained.

Materials and methods. The material for this article is the results of field tests of a curved overpass made of monolithic reinforced concrete located near Kyiv. The following research methods were used: information analysis, mathematical modeling, and general methods of theoretical research.

Results. The full-scale parameters of the overpass span structure obtained from the results of dynamic tests allowed us to assess the impact of existing defects on its integral stiffness and determine its technical condition.

Conclusions. In practice, it has been confirmed that the use of pulse loading allows obtaining good results in the modal control of a span structure of complex geometry and static scheme.

References

  1. Редченко В. П. Оцінка просторової роботи прогонової будови мосту шляхом аналізу її реакції на імпульсне навантаження. Міжнар. наук.-практ. конф. «Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика»: тези доп.  Дніпропетровськ: 2007.  С. 59–60.
  2. Редченко В. П. Визначення розподілу зусиль між балками прогонової будови за результатами її випробування імпульсним навантаженням. Зб. наук. пр. Українського наук.-дослідн. та проектного інституту сталевих конструкції імені В. М. Шимановського.  Київ. 2009.  Вип. 3.  С. 165–171.
  3. Редченко В. П. Ідентифікація дефектів споруд методами динамічної діагностики. Строительство, материаловедение, машиностроение.  Дн-ск: ПГАСА, 2010.  Вып. 52.  Ч.2.  С. 100–104.
  4. Редченко В. П. Розвиток методів динамічних випробувань автодорожніх. Вісник національного університету «Львівська політехніка». Львів, 2010. № 664
    С. 164–171.
  5. ДБН В.2.3-6-2009 Споруди транспорту. Мости та труби. Обстеження та випробування. Київ, 2009. 73 с. (Інформація та документація).
  6. ДСТУ 9123:2021 Настанова з обстеження та випробування мостів і труб. Київ, 2022. 43 с. (Інформація та документація).
  7. ДСТУ 8748:2017 Настанова щодо проведення динамічних випробувань автодорожніх мостів. Київ, 2018. 22 с. (Інформація та документація).
  8. Посібник до ДСТУ 8748:2017 Настанова щодо проведення динамічних випробувань автодорожніх мостів. Київ, 2018. 227 с. (Інформація та документація).