曲线波形腹板钢箱-混凝土组合梁扭转振动频率分析

为科学合理地分析曲线波形腹板钢箱-混凝土组合梁的扭转振动特性,首先,综合考虑弯扭耦合效应和波形钢腹板的剪切变形效应,基于Galerkin法和Hamilton原理建立了该桥型的扭转振动频率控制微分方程和自然边界条件.随后,根据自然边界条件,求解了剪切变形效应和弯扭耦合效应共同作用下曲线波形腹板钢箱-混凝土组合梁扭转振动频率的解析公式,将计算结果与ANSYS三维有限元进行了对比,结果表明,曲线波形腹板钢箱-混凝土组合梁扭转振动频率的解析公式与ANSYS有限元分析结果吻合良好.在此基础上,当R无穷大时,利用实测值和模型结果,进一步验证了解析解的正确性和通用性.并分析得出了波形钢腹板剪切变形效应对扭转振动的影响较大.最后,对影响扭转振动频率的相关参数进行了分析,结果表明:合理设置横隔板数量和厚度能有效改善抗扭刚度;曲率半径从50 m分别增加到100 m和300 m时,1阶扭转振动频率分别减小了5.86%和8.22%,当曲率半径较小时,对扭转振动频率的影响较大.研究结论可为此类曲线组合梁桥扭转振动频率的分析提供参考价值.