體外預(yù)應(yīng)力簡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，屬于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的一種。對于體外預(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復(fù)雜的問題，現(xiàn)有研究主要集中在混凝土梁領(lǐng)域，且試驗現(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)對體外預(yù)應(yīng)力鋼梁自振頻率的作用規(guī)律，正確識別結(jié)構(gòu)動力特性

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

3、力系統(tǒng)的作用機理作簡要闡述，基于作用機理建立直線型布索、直線耦合型布索及單折線型布索三種布索方式的預(yù)應(yīng)力簡支梁模型；采用能量法分析上述三種模型，列出振動方程，推導(dǎo)各布索方式下預(yù)應(yīng)力簡支鋼梁自振頻率計算公式。根據(jù)公式，預(yù)應(yīng)力對預(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)力簡支鋼梁模型，分別研究體外預(yù)應(yīng)力簡支鋼梁中預(yù)應(yīng)力大小、偏心距及拉索截面對鋼梁一階頻率的影響，驗證理論計算結(jié)果。結(jié)果表明，本文頻率計算公式得出的結(jié)果與有限元結(jié)果吻合，能夠為工程應(yīng)用提供一定參考。
　?。?）介紹剛度修正法、非線性計算法及等效剛度法三種主要的鋼梁頻率計算方法，以有限元分析結(jié)果及典型頻率試驗結(jié)果為基準(zhǔn)，分別得到包括本文方法在內(nèi)的四種頻