波形钢腹板PC简支箱梁桥的扭转振动频率分析
本文选题:波形钢腹板 + 组合箱梁 ; 参考:《振动.测试与诊断》2017年04期
【摘要】:为精确计算波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete,简称PC)简支箱梁桥的扭转振动频率,在考虑箱梁自由扭转扭矩与约束扭转扭矩的基础上,运用D′Alembert原理推导了波形钢腹板PC箱梁桥的扭转振动频率方程,给出了与该桥型扭转振动频率求解相关的极惯性矩、扭转常数及扇形惯性矩的计算方法,并根据简支梁的边界条件求得了该桥型扭转振动频率的计算公式。制作了波形钢腹板PC简支试验梁,对其进行了动力特性测试获得自振频率和振型,在建立试验梁的ANSYS有限元模型时提出波形钢腹板与混凝土翼板实现刚性连接的方法,结合试验梁的实测值和有限元计算值验证了波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率计算公式的正确性。分析了自由扭转扭矩和约束扭转扭矩单独作用时对波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率的影响,研究表明,约束扭转扭矩对其扭转振动频率的影响较大,而自由扭转扭矩对其扭转振动频率的影响很小。
[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.
【作者单位】: 兰州交通大学土木工程学院;湖南大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51368032) 中国博士后科学基金资助项目(2014M562103) 甘肃省高等学校科研资助项目(2015A-053) 兰州交通大学优秀平台资助项目(201601)
【分类号】:U441.3
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,本文编号:1803599
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