体外预应力加固简支梁自振频率计算

为了探索体外预应力简支梁自振频率变化的内在机理,基于结构振动基本原理和哈密尔顿原理,推导了偏心直线布筋的体外预应力简支梁自振频率计算公式。利用ANSYS建立有限元模型,并对其进行模态分析,分析结果表明:采用本文方法计算偏心直线布筋的体外预应力简支梁自振频率是可靠的,对揭示体外预应力简支梁自振频率的变化规律有重要意义。     

吊桥结构自振频率的计算方法

为方便计算自锚式斜拉-悬索协作体系的竖向自振频率,以三跨连续协作体系为研究对象,在计入主塔刚度的影响下,应用Rayleigh法,推导了该体系的竖向弯曲振动频率公式,提出了主塔刚度影响系数的表达式,最后对此公式的可行性进行了算例验证.研究结果表明：该体系的竖向弯曲振动频率比同等结构布置的自锚式悬索桥的竖向弯曲频率略有增大;主塔刚度对该体系的一阶对称竖弯频率影响较大,进行此频率计算时应计入主塔刚度的影响,而对一阶反对称竖弯无影响;给出的能量法得到的竖弯基频计算值与有限元值误差能满足概念设计阶段的要求;该公式可用于自锚式斜拉-悬索协作体系在初步概念设计中选择合理的结构计算参数.

     

简支梁动力有限元最后两阶自振频率的误差源

以一简支梁为例,用有限元计算的频率值与频率值的精确解进行比较,结果发现:不管划分多少单元,有限元算出来的最后两阶频率与精确解之间都相差巨大,从建立有限元法的运动方程和定解条件入手和数值拟合的角度详细分析了误差产生的原因。建议在采用有限元计算杆系结构动力反应时,应该对最后两阶自振频率进行相应的处理或者采用比较完善的频率精确解求解技术。     

预应力对体外预应力简支钢梁自振频率的影响

利用有限元方法建立了体外预应力简支钢梁的有限元模型,对不同预应力值及预应力筋不同偏心距布置条件下简支钢梁的自振频率进行动力仿真分析。通过仿真结果分析预应力大小对自振频率的影响规律及影响程度,最后给出了预应力值与桥梁自振频率的定量关系,为开展预应力简支梁中有效预应力的识别提供了一定的理论支撑。     

预应力混凝土梁自振频率的疲劳演变

为了研究预应力混凝土（PC）梁自振频率的疲劳演变规律,理论推导了抛物线型布筋的后张无黏结预应力梁疲劳历程自振频率的计算公式.针对Euler梁、Timoshenko梁和预应力梁等3类梁,分析剪转效应、预应力效应对梁自振频率的疲劳演变规律的影响.通过对预应力混凝土模型T梁的疲劳试验和动力测试,对比分析3类梁理论频率计算公式的适用性.研究结果表明,抛物线型布筋的预应力不影响整个疲劳历程中梁的偶数阶频率.梁的第1阶频率退化速率随着疲劳荷载幅值的增大而增大,随着预应力的增大而减小.在实际工程应用中,对于偏心布筋无黏结预应力梁结构,须考虑预应力对基频的增强效应.     

无粘结预应力筋与简支梁耦合振动的特性

为了研究无粘结预应力梁振动特性,基于预应力筋和梁的分离式模型及其耦合振动特性,建立了预应力筋随梁耦合振动的张拉力变化时程方程和耦合振动特征方程。通过6根无粘结预应力钢筋混凝土梁电磁激振器扫频试验,测试了不同预应力条件下梁的基频。理论和试验的研究结果表明无粘结预应力对等值杆梁结构自振频率没有直接影响,但其布筋形态和预应力筋抗拉刚度影响梁自振特征值。     

预应力混凝土简支梁板中无粘结筋应力增长规律

针对无粘结预应力混凝土梁板在受荷过程中的无粘结筋不符合变形平截面假定的特点,应用等刚度法及弯矩-曲率非线性分析法,编制了可用于分别考察正常使用极限状态和承载能力极限状态无粘结筋应力增长规律的计算程序。基于模型试验结果和大量仿真分析结果,得到了非预应力筋配筋指标、预应力筋配筋指标、跨高比、加载形式、预应力筋布筋型式、跨中预应力筋合力点至受压区边缘的距离等参数对正常使用阶段及正截面承载能力极限状态下简支梁板中无粘结筋应力增长的影响规律;建立了无粘结预应力混凝土简支梁板中无粘结筋在正常使用阶段和正截面承载能力极限状态下应力增量的计算公式。     

考虑畸变时薄壁箱梁自振频率的计算

针对箱梁桥因较大的畸变作用而在某些横截面产生明显变形,进而严重影响桥梁正常使用的情况,在广义坐标法的基本假定下,基于哈密顿对偶求解体系和精细积分法,建立考虑畸变时薄壁箱梁自振分析的哈密顿正则方程,并以MATLAB编制相应程序,采用二分法求得结构的自振频率。最后通过具体算例进行对比分析,证明该方法的正确性与可行性。     

连续梁曲线预应力筋锚固损失计算

规范[1]给出了预应力直线钢筋的锚固损失σl1的计算公式,并指出,后张法构件预应力曲线钢筋的锚固损失σl1。应根据预应力曲线钢筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度lf,范围内的钢筋变形值等于锚具变形和钢筋内缩值的条件确定．但规范给出的相应计算公式是预应力钢筋为圆弧形曲线,对预应力钢筋为抛物线形的曲线未给出相应公式．遵照规范,推导出连续梁抛物线形曲线预应力筋锚固损失的计算公式．     

多自由度体系自振频率数值计算的两种方法（续）

作者提出多自由度体系自振频率数值计算的两种简便方法——相当刚度相当质量法和强迫力法，可供结构设计参考应用。     

简支梁弹性临界弯矩计算方法研究进展

整体稳定系数是计算刚结构受弯构件整体稳定的重要依据,而弹性临界弯矩是影响整体稳定系数的主要因素,因此弹性临界弯矩准确与否直接影响稳定计算结果。目前,简单条件下简支梁弹性临界弯矩的计算方法采用的是精确法,但适用范围有限;复杂条件下简支梁弹性临界弯矩的计算方法采用的是简化法,对于任意荷载和侧向支撑条件下的简支梁临界弯矩,只能借助等效弯矩系数来进行简化计算。文章阐述了简单条件下的精确法、复杂荷载下的精确法、复杂条件下的简化法等不同结构荷载条件下求解临界弯矩方法的研究进展,通过研究在荷载作用点位置、相邻梁段间的支持、整体稳定系数等影响因素,阐述了复杂条件下弹性临界弯矩计算的简化法存在的问题、影响及根源,对复杂条件下的简支梁弹性临界弯矩计算的能量法进行了展望。     

部分预应力混凝土简支梁设计

西南某联合厂房屋面框架梁采用5×24 m部分预应力砼简支梁,其中间跨24 m,就其设计构思、节点构造、混合配筋、强度及刚度计算等进行了分析.本框架梁两端简支且位置上抬,为框架总长120 m而不设伸缩缝创造了条件;部分预应力混凝土结构采用预应力与非预应力筋混合配筋,正确选用预应力度极为重要;后张部分预应力混凝土结构利用高强钢筋充分发挥材料特性,且比全预应力混凝土结构具有更好的延性.     

无粘结预应力筋极限应力增量计算方法的对比研究

目前有关无粘结预应力筋极限应力增量的诸多计算方法存在计算复杂或精度较差的问题,基于整体变形的无粘结预应力筋极限应力增量的计算方法有效地解决了这一难题.通过8根无粘结预应力混凝土梁抗弯试验对各国规范中关于无粘结预应力筋极限应力增量的计算方法及现有的基于变形的计算方法进行了对比分析,结果表明:相对于其他计算方法,基于整体变...     

一种计入剪力滞及剪切变形效应的箱梁自振频率计算方法

由于剪力滞效应及剪切变形的存在,箱梁的弯曲振动频率按照初等梁理论计算往往存在较大的误差.综合考虑箱梁的剪切变形及剪力滞效应,利用能量变分原理分析简支箱梁的自由振动,推导出考虑剪力滞效应及剪切变形的简支箱梁的各阶自振频率的解析解,较以前只能计算振动基频有所推广.验证算例计算表明本文方法理论推导正确,计算精度较初等梁理论大大提高.最后对剪力滞效应及剪切变形对箱形梁自振特性的影响进行了讨论,发现考虑剪力滞效应以及考虑剪切变形均使简支箱梁的振动基频降低,且对于箱梁的高阶振动频率降低程度尤为明显;而箱梁的宽跨比是影响其降低程度的最重要因素.     

简支梁长桥桥墩的偏心安全性研究

我国铁路桥梁设计中,列车荷载按中一活载取值．对简支梁直线桥桥墩的纵向偏心检算时,常将单孔轻载作为加载图示．从轨面制动力的动力特性、最不利加载工况两方面入手,对铁路简支梁长桥桥墩的偏心安全性进行了计算和讨论,分析了制动力作用下长桥桥墩受力特点．     

偏心因子计算方法的探讨

根据Pitzer的偏心因子定义式,评价了目前的计算方法和数据,推荐出工程上计算偏心因子方法,计算了一千多种化合物的偏心因子数值并给出误差。     

预应力筋伸长值计算的分析与讨论

预应力筋伸长值计算公式在有关行业的现行《规范》及有关的书籍中已有一些计算公式可选用，但这些计算公式的计算结果之间存在一定的误差，这是一种公人本身存在的误差，有时这种误差比较大，从而使施工人员无所适从。通过对有关公式的计算结果进行分析，并加以修正，然后用修正后的公式计算其预应力筋伸长值，计算结果与精确值接近，从而解决了因伸长值校核不符合《规范》的实际问题。     

预应力筋伸长值计算的分析与讨论

预应力筋伸长值计算公式在有关行业的现行《规范》及有关的书籍中忆有一些计算公式可选用，但这些计算公式的计算结果之间存在的一定的误差，这是一种公式本身存在的误差，有时这种误差比较大，从而使施工人员无所适从，通过对有关公式的计算结果进行分析，并加以修正，然后有修正后的公式计算其预应力筋伸长值，计算结果与精确值接近，从而解决了因伸工值校不符合《规范》的实际问题。