波形钢腹板PC简支箱梁桥的扭转振动频率分析

为精确计算波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete,简称PC)简支箱梁桥的扭转振动频率,在考虑箱梁自由扭转扭矩与约束扭转扭矩的基础上,运用D′Alembert原理推导了波形钢腹板PC箱梁桥的扭转振动频率方程,给出了与该桥型扭转振动频率求解相关的极惯性矩、扭转常数及扇形惯性矩的计算方法,并根据简支梁的边界条件求得了该桥型扭转振动频率的计算公式。制作了波形钢腹板PC简支试验梁,对其进行了动力特性测试获得自振频率和振型,在建立试验梁的ANSYS有限元模型时提出波形钢腹板与混凝土翼板实现刚性连接的方法,结合试验梁的实测值和有限元计算值验证了波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率计算公式的正确性。分析了自由扭转扭矩和约束扭转扭矩单独作用时对波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率的影响,研究表明,约束扭转扭矩对其扭转振动频率的影响较大,而自由扭转扭矩对其扭转振动频率的影响很小。

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.

带锯机板式弹簧张紧系统锯条扭转振动频率的研究

根据以前对带锯机杠杆压砣式张紧系统振动的分析,设计了一新型装置,并用实验结果对其功率谱进行了分析,找出了影响振动的主频率。

波形钢腹板组合箱梁扭转振动的矩阵分析方法

为精确计算简支波形钢腹板组合箱梁的扭转振动频率,在考虑波形钢腹板剪切变形的基础上,运用动力学势能不变值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,推导组合箱梁在扭转振动时的单元刚度矩阵。基于推导结果,编写扭转振动频率计算程序,给出该桥型结构剪切系数、有效剪切模量以及扭转刚度的计算方法,并分析波形钢腹板型号和剪切变形对扭转振动频率的影响。结果表明:工程中常用的四种型号的简支波形钢腹板组合箱梁的扭转振动频率较为接近,在实际计算中可忽略波形钢腹板型号对扭转振动频率的影响;剪切变形对简支波形钢腹板组合箱梁的扭转振动频率造成高达41.11%的影响,并且超过了对其弯曲振动频率的影响,在实际工程计算中必须考虑剪切变形的影响。