體外預應力對波形鋼腹板PC組合簡支箱梁動力特性影響的試驗研究.pdf

1、由于波形鋼腹板PC組合箱梁的鋼腹板很薄，故無法在腹板中布置體內預應力筋，而用大量的體外預應力筋來替代體內預應力筋，因此是非常有必要研究體外預應力對波形鋼腹板PC組合箱梁動力特性的影響。本文采用模型試驗梁試驗、理論公式計算以及ANSYS有限元分析就體外預應力對單跨等截面波形鋼腹板PC組合簡支箱梁動力特性的影響規(guī)律進行了較系統(tǒng)的研究，主要完成工作及研究結論為：
　?。?）參考經典結構動力學，考慮了波形鋼腹板箱梁剪力效應和剪力滯效應以及

2、體外預應力的各項損失，并且考慮預應力對梁體抗彎剛度的影響，擴充并修正了體外預應力對傳統(tǒng)混凝土腹板箱梁自振特性計算公式，推導出波形鋼腹板PC組合簡支箱梁的體外預應力筋在直線形、單折線形和雙折線形布置下梁體的自振頻率計算公式。
　?。?）設計和制作了5m的等截面簡支波形鋼腹板模型試驗梁，測試了體外筋在八個不同張拉工況下模型試驗梁的第一階自振頻率，模型試驗結果表明：隨著體外筋初始張拉力的增大,模型試驗梁的第一階自振頻率也將增大。

3、　?。?）針對制作的波形鋼腹板模型試驗梁，應用本文推導的波形鋼腹板PC組合簡支箱梁自振頻率的公式計算模型試驗梁體外筋在八個不同張拉工況下的第一階自振頻率，結果表明當體外預應力筋有效張拉力的增大，梁體第一階自振頻率也將增大。結果與試驗梁第一階自振頻率測試值保持了一致的增長趨勢并且數(shù)值差別不大，證明了推導的理論公式能較正確的計算波形鋼腹板PC組合簡支箱梁的自振頻率。
　?。?）建立模型試驗梁的ANSYS有限元計算模型，并計算相應的體外

4、筋在八個不同工張拉況下的模型試驗梁的第一階自振頻率，結果表明：有限元的計算結果與試驗梁測試結果保持了一致的趨勢且數(shù)值較接近，二者相對誤差在9％左右，說明本文建立的ANSYS有限元模型能正確的模擬模型試驗梁的自振特性。
　　（5）應用理論公式以及ANSYS有限元分析研究不同體外預應力筋布置參數(shù)對波形鋼腹板PC組合簡支箱梁自振頻率的影響規(guī)律，結果表明：體外筋布置參數(shù)不同時，對波形鋼腹板PC組合簡支箱梁的第一階自振頻率都有一定的影響。<