体外预应力对波形钢腹板箱梁自振频率的影响分析

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ＺｈｅｎｇＳｈａｎｇｍｉｎＭａＬｅｉＷａｎＳｈｕｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎ锄ｊｇ２１０９６，Ｃｈｉｎａ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｎａａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗｒｅａＡＮＳＹＳｆｏｒｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｄａｔｕｍｏｆｄｙｎａｍｉｃｔｅｓｉｔｎｇ，ｈｅｔｏｒｅｉｔｃｌａｃａｌｃｕｌａｉｔｎｇ
ＶＯ１．４４Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１４
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１一Ｏ５Ｏ５．２０１４．０１．０２５
体外预应力对波形钢腹板箱梁自振频率的影响分析
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｅｆｅｃｔｓｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｌｙｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｔｅｎｄｏｎｓｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｂｏｘｇｉｒｄｅｒｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓ
ｎｄａｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｚｉｎｇｖｅｌｉｆｙｈｅｔｃｏ￣ｅｃｍｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｍｕｌａａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｉｆ —
郑尚敏马磊万水
（东南大学交通学院，南京２１００９６）
摘要：为了研究体外预应力对波形钢腹板箱梁动力特性的影响，推导了波形钢腹板箱梁在体外
预应力作用下的自振频率计算公式．以５．２ｍ缩尺波形钢腹板试验梁为对象，利用有限元软件
第４４卷第１期
２０１４年１月
东南大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
钢束拉力、锚固位置以及截面积对波形钢腹板自振频率的影响．研究结果表明：三者对波形钢腹板箱梁自振频率的影响均较小，在实际工程中可以忽略体外预应力对波形钢腹板箱梁动力特性的影响．关键词：波形钢腹板；动力性能；自振频率；模态分析；预应力钢束中图分类号：ＴＵ３９８文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ０５０５（２０１４）０１－０１４０－０５
ＡＮＳＹＳ建立了预应力波形钢腹板箱梁的模型，对其进行了模态分析．通过对试验梁模态试验的自振频率测试数据与理论计算值以及有限元分析数据进行对比，证明了理论公式推导的正确性，
论证了有限元模型的适用性．采用理论计算和有限元数值计算相结合的方法，研究了体外预应力
ｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅ１．Ｔｈｅｈｅｔｏｒｅｉｔｃｌａｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｎｄａｈｅｔｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎａａｌｙｓｉｓｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｔｏｒｅ — ｓｅａｒｃｈｈｅｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｅｔｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆｈｅｔｐｒｅｓｒｅｔｓｓｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｎｃａｈｏｒｐｏｓｉｉｔｏｎａｎｄｈｅｔｓｉｚｅｏｆｈｅｔＣＲＯＳＳ — ｓｅｃｉｏｔｎａｌｒｅａａｏｎｈｅｔｖｉｂｒａｉｏｔｎｒｅｆｑｕｅｎｃｙｏｆｈｅｔｂｏｘｇｉｒｄｅｒｗｉｈｔｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓ．Ｔｈｅｒｅ — ｓｕｉｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｌｌｍｅｎｔｉｏｎｅｄｆａｃｔｏｒｓｈａｖｅｌｉｔｔｌｅｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｎｈｅｔｖｉｂｒａｉｏｔｎｒｅｆｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｗｉｈｔｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓ．Ａｎｄｉｎｈｅｔｐｒａｃｉｃｔｌａｅｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ，ｔｈｅｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｆｅｘｔｅｎａｒｌｌｙｐｒｅｓｒｅｔｓｓｅｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｌｙｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｔｅｎｄｏｎｓｏｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｅ－ｑｕｅｎｃｙｏｆａｂｏｘｇｉｒｄｅｒｗｉｈｔｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓ，ｔｈｅｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｆｏｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｆｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｗｉｈｔｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓｉｓｄｅｄｕｃｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎａ５．２ｍｒｅｄｕｃｅｄＳＣｌｅａｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒｍｏｄｅｌｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓ．ａｆｌｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ