波形鋼腹板PC簡支箱梁橋的扭轉(zhuǎn)振動頻率分析
本文選題:波形鋼腹板 + 組合箱梁 ; 參考:《振動.測試與診斷》2017年04期
【摘要】:為精確計算波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土(prestressed concrete,簡稱PC)簡支箱梁橋的扭轉(zhuǎn)振動頻率,在考慮箱梁自由扭轉(zhuǎn)扭矩與約束扭轉(zhuǎn)扭矩的基礎(chǔ)上,運用D′Alembert原理推導(dǎo)了波形鋼腹板PC箱梁橋的扭轉(zhuǎn)振動頻率方程,給出了與該橋型扭轉(zhuǎn)振動頻率求解相關(guān)的極慣性矩、扭轉(zhuǎn)常數(shù)及扇形慣性矩的計算方法,并根據(jù)簡支梁的邊界條件求得了該橋型扭轉(zhuǎn)振動頻率的計算公式。制作了波形鋼腹板PC簡支試驗梁,對其進(jìn)行了動力特性測試獲得自振頻率和振型,在建立試驗梁的ANSYS有限元模型時提出波形鋼腹板與混凝土翼板實現(xiàn)剛性連接的方法,結(jié)合試驗梁的實測值和有限元計算值驗證了波形鋼腹板PC簡支箱梁橋扭轉(zhuǎn)振動頻率計算公式的正確性。分析了自由扭轉(zhuǎn)扭矩和約束扭轉(zhuǎn)扭矩單獨作用時對波形鋼腹板PC簡支箱梁橋扭轉(zhuǎn)振動頻率的影響,研究表明,約束扭轉(zhuǎn)扭矩對其扭轉(zhuǎn)振動頻率的影響較大,而自由扭轉(zhuǎn)扭矩對其扭轉(zhuǎn)振動頻率的影響很小。
[Abstract]:In order to accurately calculate the torsional vibration frequency of prestressed concrete prestressed concrete bridge with corrugated steel webs, the torsional vibration frequency of simply supported box girder bridge is calculated on the basis of considering free torsional torque and restrained torsional torque of box girder. The torsional vibration frequency equation of PC box girder bridge with corrugated steel web is derived by using D'Alembert principle. The calculation methods of polar moment of inertia, torsional constant and sector moment of inertia related to the solution of torsional vibration frequency of the bridge are given. The formula for calculating the torsional vibration frequency of the bridge is obtained according to the boundary conditions of the simply supported beam. The PC simply supported test beam with corrugated steel web was made, and the natural vibration frequency and vibration mode were obtained by dynamic characteristic test. When the ANSYS finite element model of the test beam was established, the method of rigid connection between the corrugated steel web and concrete fender was put forward. The accuracy of the formula for calculating torsional vibration frequency of PC simply supported box girder bridge with corrugated steel webs is verified by combining the experimental results and the finite element calculation results. The effect of free torsional torque and restrained torsional torque on torsional vibration frequency of PC simply supported box girder bridge with corrugated steel web is analyzed. The results show that the restrained torsional torque has great influence on the torsional vibration frequency of PC simply supported box girder bridge with corrugated steel web. The free torsional torque has little effect on its torsional vibration frequency.
【作者單位】: 蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院;湖南大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51368032) 中國博士后科學(xué)基金資助項目(2014M562103) 甘肅省高等學(xué)校科研資助項目(2015A-053) 蘭州交通大學(xué)優(yōu)秀平臺資助項目(201601)
【分類號】:U441.3
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,本文編號:1803599
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