桥梁结构在运营过程中,受到长期恶劣环境影响和持续车辆荷载作用,会引起材料性能退化,从而导致桥梁结构的损伤,轻则影响结构安全使用,重则导致坍塌、人员伤亡。因此需要对桥梁结构进行定期检查,评估结构的安全性能。传统检测技术手段如人工巡视、车载试验等,其检测效率低、成本高,已不能满足当下快速桥梁检测的需求;而长期健康监测手段需要在桥梁上布设大量传感器,数据采集困难,运营成本高,并不适用分布广泛、数量众多的中小桥梁。针对桥梁安全性能评估,基于主动激励作用的桥梁快速检测技术具有操作简单、高效经济的优点,能够保障桥梁结构的安全运营,逐渐成为桥梁建设者和运营者关注的重点。桥梁快速检测设备是桥梁快速检测技术的载体,集动力冲击装置和传感器采集装置于一体,对于桥梁快速检测的实用性具有重要的意义。本文对主动激励作用的桥梁快速检测设备开发作相关研究,主要工作如下:(1)总结了目前现有的桥梁检测技术、主动激励作用下的桥梁动力检测技术发展和现有桥梁快速检测方法。建立落锤与简支梁冲击模型,推导冲击力理论解,探讨其与各参数关系;通过车桥耦合理论分析,得到车桥接触响应与车体响应组成成分,验证桥梁快速检测设备车载传感器信号采集系统采集桥梁振动信息的可行性。(2)脉冲激励桥梁快速检测设备初步设计及有限元分析,设计脉冲锤击装置,设计脉冲激励下传感器加载系统,研究脉冲激励冲击力性质与锤击结构形式、锤击质量、锤头材质等参数关系,并使用LS-DYNA对脉冲激励桥梁快速检测设备作显示动力学分析,进一步揭示冲击性质与各参数间的关系,以及该加载方式下不同压力值对桥梁振动信号真实性的影响。(3)脉冲激桥梁快速检测设备开发,给出设计图纸、控制系统、使用原理等,开发第一代脉冲激励式桥梁快速检测车,包含脉冲激励装置、传感器加载装置和液压动力系统等。研制一款具有大冲击力,宽频率以及快速检测信号功能的桥梁快速检测车,保证安全性以及易操作性。(4)在开发脉冲激励桥梁快速检测设备基础上,引入激振器扫频敲击检测装置,开发的扫频敲击移动检测设备与脉冲激励式桥梁检测车结合在一起,使之同时具有时间维度上的对桥梁性能演化规律的分析能力,和空间维度上损伤快速识别定位的检测能力。