预应力连续钢箱梁振动频率和冲击效应分析

发布时间：2023-11-15 19:10

　　钢桥具有自重轻,强度高,寿命长,环保的优点,近年来,我国钢铁行业产能过剩,环境问题也对土木行业提出了更高的要求,在未来的几十年内,钢桥将迎来更大的发展,将预应力技术运用到钢梁中的预应力钢桥更可能作为一种合理的结构形式迎来新的发展。连续梁桥作为桥梁建设中重要的桥型之一,不但具有刚度大、整体性好,承载能力强等优点,而且安全度高、节省材料,并且由于跨中截面的弯矩减小,使得桥梁具有更大的跨越能力。本文通过对三跨预应力连续钢箱梁模型进行模型试验和模态分析,讨论了影响三跨预应力连续钢箱梁自振频率的因素,并且进一步分析了不同跨径比,不同平整条件下模型梁的动力冲击效应。主要研究成果如下:(1)有限元模型得到的模态分析结果与模态试验得到的结果基本一致,通过有限元模型分析了预应力钢束张力、附加质量和跨径比对预应力连续钢箱梁自振频率的影响规律。(2)通过耦合振动的有限元分析,得到预应力钢束张力的改变对三跨预应力连续钢箱梁基频的影响不大,但是边中跨比对预应力连续钢箱梁基频的影响较大,同时对其动力效应影响较大。(3)路面平整度等级的改变对于三跨预应力连续钢箱梁动力效应影响显著,尤其是对于3:4边中跨比的跨中截面...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 钢桥的特点
        1.1.2 预应力连续钢梁的特点
    1.2 研究的主要目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 主要研究内容
2 预应力钢箱自振频率理论分析
    2.1 梁的偏微分运动方程
        2.1.1 欧拉梁的横向振动方程
        2.1.2 考虑轴向力的弯曲振动方程
        2.1.3 考虑转动惯量的横向振动方程
        2.1.4 考虑剪切变形和转动惯量的横向振动方程
    2.2 梁的自振频率和振型理论分析
        2.2.1 欧拉梁的自振频率和振型
        2.2.2 轴向力对梁的自振特性的影响
        2.2.3 剪切变形和转动惯性对自振频率的影响
        2.2.4 三跨连续梁的自振频率
    2.3 模态分析理论简介
    2.4 本章小结
3 模型试验及模态分析
    3.1 模型试验
        3.1.1 模型介绍
        3.1.2 试验过程
    3.2 模态分析
    3.3 本章小结
4 预应力连续钢箱梁有限元分析
    4.1 有限元方程的建立
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 模型建立过程
        4.2.2 有限元模型前五阶竖向振型
        4.2.3 有限元模型分析结果与模态分析结果对比
    4.3 预应力连续钢箱梁自振频率影响因素分析
        4.3.1 预应力张力影响分析
        4.3.2 附加质量影响分析
        4.3.3 跨径比影响分析
    4.4 本章小结
5 预应力钢箱梁冲击效应研究
    5.1 耦合振动方程的建立
    5.2 路面不平整度影响分析
    5.3 动力冲击效应分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3864340