體外預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支鋼梁自振頻率研究.pdf

1、體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)是后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的重要組成，屬于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的一種。對(duì)于體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程而言，結(jié)構(gòu)自振特性關(guān)系到結(jié)構(gòu)的健康安全。但體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的自振特性研究是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，現(xiàn)有研究主要集中在混凝土梁領(lǐng)域，且試驗(yàn)現(xiàn)象與理論分析之間尚存在一些分歧，不同理論之間關(guān)于預(yù)應(yīng)力參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)自振頻率的作用規(guī)律未能統(tǒng)一，而體外預(yù)應(yīng)力鋼梁自振頻率研究更是鮮有涉及。
　　為探究預(yù)應(yīng)力參數(shù)對(duì)體外預(yù)應(yīng)力鋼梁自振頻率的作用規(guī)律，正確識(shí)別結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性

2、，本文針對(duì)現(xiàn)有研究的不足之處，從鋼結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)作用機(jī)理的角度出發(fā)，依據(jù)預(yù)應(yīng)力拉索的布索特點(diǎn)，分別探究直線(xiàn)型布索、直線(xiàn)耦合型布索及單折線(xiàn)型布索三種布索方式的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支鋼梁自振頻率與預(yù)應(yīng)力參數(shù)之間關(guān)系，運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論對(duì)上述三種體外預(yù)應(yīng)力鋼梁的自振頻率進(jìn)行理論研究，統(tǒng)一理論計(jì)算與已有試驗(yàn)結(jié)論；采用有限元軟件 ANSYS對(duì)理論分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；以現(xiàn)有典型試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑樗憷?，探討不同公式的?jì)算結(jié)果。具體工作及成果如下：
　?。?）對(duì)預(yù)應(yīng)

3、力系統(tǒng)的作用機(jī)理作簡(jiǎn)要闡述，基于作用機(jī)理建立直線(xiàn)型布索、直線(xiàn)耦合型布索及單折線(xiàn)型布索三種布索方式的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁模型；采用能量法分析上述三種模型，列出振動(dòng)方程，推導(dǎo)各布索方式下預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支鋼梁自振頻率計(jì)算公式。根據(jù)公式，預(yù)應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼梁頻率的作用規(guī)律與布索方式相關(guān)，即直線(xiàn)型布索預(yù)應(yīng)力鋼梁自振頻率隨預(yù)應(yīng)力增大而減小，直線(xiàn)耦合型布索預(yù)應(yīng)力鋼梁自振頻率隨預(yù)應(yīng)力增大而增大，單折線(xiàn)型布索預(yù)應(yīng)力鋼梁自振頻率隨預(yù)應(yīng)力增大而減??；鋼梁頻率隨偏心距及拉索截

4、面積的增大而增大。
　?。?）采用有限元分析軟件ANSYS建立三種布索方式的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支鋼梁模型，分別研究體外預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支鋼梁中預(yù)應(yīng)力大小、偏心距及拉索截面對(duì)鋼梁一階頻率的影響，驗(yàn)證理論計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明，本文頻率計(jì)算公式得出的結(jié)果與有限元結(jié)果吻合，能夠?yàn)楣こ虘?yīng)用提供一定參考。
　　（3）介紹剛度修正法、非線(xiàn)性計(jì)算法及等效剛度法三種主要的鋼梁頻率計(jì)算方法，以有限元分析結(jié)果及典型頻率試驗(yàn)結(jié)果為基準(zhǔn)，分別得到包括本文方法在內(nèi)的四種頻