预应力简支钢箱梁自振频率研究

建立了预应力钢箱梁振动性能的非线性分析模型,并推导了曲线型布索的预应力简支钢箱梁自振频率计算公式;以曲线型布索的预应力简支钢箱梁试验模型为基础,应用有限元分析软件ANSYS建立了预应力简支钢箱梁模型并对其进行模态分析,通过模型试验的自振频率测试结果和有限元分析结果验证了理论公式推导的正确性;采用理论计算和有限元数值计算相结合的方法研究了预应力钢索索力、锚固位置对预应力简支钢箱梁自振频率的影响。     

预应力简支工字钢梁自振频率变化规律研究

为研究预应力简支工字钢梁固有频率在不同工况下的变化规律及其变化的原因。采用分级施加预应力的方式进行2组体外预应力简支工字钢梁的动力试验,以预应力简支工字钢梁的试验研究结果为基础,建立简支工字钢梁和预应力简支工字钢梁有限元分析模型。试验结果与有限元对比分析表明:预应力筋张拉力、偏心距和预应力筋线型布置对预应力简支工字钢梁固有频率有影响,偏心距和预应力筋的线型布置对预应力钢梁固有频率影响较大,预应力筋张拉力影响较小。     

体外预应力混凝土梁自振频率分析

该文进行了3根体外预应力混凝土简支梁的动力试验,试验表明:在张拉阶段,试验梁的自振频率随预加力的增大而提高,这是与传统的线弹性理论分析结论相反的;张拉开裂之后,试验梁的自振频率明显下降。为了和试验结果进行对比,运用相关文献中体外预应力梁的频率计算公式,对试验梁的自振频率进行了计算,计算结果与试验结果在梁频率的变化趋势及数值上均有较大的出入。该文以试验为基础,结合混凝土是一种复合材料的这种特性,提出了新的计算方法。计算表明:该文提供的方法具有较好的适用性,理论分析和试验结果吻合较好。     

体外预应力钢-混凝土组合连续梁自振频率分析

为研究预应力组合连续梁的自振频率,建立双折线型体外预应力钢.混凝土组合两跨连续梁振动特性的分析模型,并在Ayaho Miyamoto的基础上,推导出双折线型体外预应力组合连续梁振动方程.通过对振动方程进行拉普拉斯变换,得到了连续梁在对称振型和反对称振型下的全部频率计算公式,分析了等效轴向力对组合连续梁频率的影响规律.和...     

基于动力刚度法的体外预应力梁自振频率分析

用预应力梁-杆组合结构模拟体外预应力梁,以体外预应力简支梁为例,建立了预应力梁杆单元动力刚度矩阵。采用动力刚度法,进一步推导出预应力梁-杆组合结构的整体动力刚度矩阵,利用Williams-Wittrick算法求解频率。本文以理论推导为基础,引入了动力刚度法。最后通过算例,讨论了各种因素对梁横向的振动特性的影响,并与试验值比较。计算结果表明:动力刚度法能够精确有效的求解体外预应力混凝土梁的横向振动问题。     

配置竖向无粘结预应力筋的RC桥墩残余变形研究

为进一步讨论采用竖向无粘结预应力筋减少钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩震后残余位移的可行性,建立了竖向配置预应力筋的RC桥墩动力分析模型,结合拟静力和振动台试验结果,对数值分析模型的准确性进行了验证。在此基础上讨论了无粘结预应力筋对RC桥墩震后残余位移的影响。结果表明,RC桥墩中配置竖向无粘结预应力筋能够明显减小桥墩震后残余位移;随预应力筋配筋率的增加,墩顶残余位移值明显减少;预应力筋初始应力和预应力筋位置对桥墩震后残余位移影响不大。近断层地震动是引起桥墩震后残余位移过大的主因,远场地震动下,桥墩震后残余位移与墩顶最大位移的比值在10%内;而近断层地震动下,桥墩震后残余位移与墩顶最大位移的比值可达30%以上。预应力筋最大应力值随墩顶最大变形基本呈线性增加的趋势。     

无粘结智能预应力简支梁的力学性能研究

针对混凝土简支梁的挠度控制问题,提出了在梁中使用随活载变化而变化的智能预应力方法,即根据梁承受的荷载情况,通过梁端智能锚具的顶升、回缩改变梁中的预应力大小,从而实现梁的挠度始终控制在目标范围内。研究中以一根跨中挠度为控制目标的智能预应力简支梁在移动荷载作用下的力学分析,推导了结构的控制微分方程,并通过数值算例演示了智能预应力梁的工作过程,说明了控制思想的可行性。     

预应力筋加固时效检测方法研究

本文利用振动测试方法，结合结构动力学原理，提出了测试受力钢筋内力的实用公式，并通过试验对公式进行了验证。利用该公式，由实测的结构振动特性反演得到预应力筋的实际内力。为预应力筋的加固效果鉴定，提供了有力的科学依据。此方法已在本钢等厂房鉴定中运用，被证明是一种较经济、实用、方便的方法。同时，本文提供的实用公式对于类似于弦索的结构及预应力钢结构都可应用     

层状场地自振频率的弹簧-剪切梁法研究

基于匀直剪切梁横向自由振动微分方程和刚性半空间上的直立悬臂剪切梁模型, 考虑半空间弹性, 发展和建立了弹簧-剪切梁模型, 并获得了单层以及任意多层覆盖情况下的隐式解析解和递推公式。以弹簧-剪切梁模型分析了传统半空间刚性假设对场地自振频率计算结果的影响。结果表明, 半空间刚性假设引起的计算误差随着剪模比和覆盖层厚度的增大而减小。对于一般实际场地, 在覆盖层厚度不是很小的情况下, 采用传统刚性假设剪切梁法计算场地自振频率可获得比较满意的精度。     

集中质量对楼盖竖向自振频率的影响研究

本文运用能量原理和哈密顿最小作用原理推导出了吉边简支和周边固支的肋梁楼盖向自振频率公式，通过实例计算比较，发现了集中质量对楼盖竖向自振频率的基本规律，为进行楼盖的动力分析和减振处理提供了依据。     

环境温度和边界条件对混凝土梁式桥自振频率影响研究

以北京市门头沟地区新建的一座简支梁桥和一座连续梁桥为例,将实测数据、理论分析和有限元模拟相结合研究了环境温度和边界条件对混凝土梁式桥自振频率的影响。分别对两座桥梁进行了24 h的实时监测,每隔一小时采集环境温度、自振频率、伸缩缝宽度等数据。从理论上分别分析了简支梁和连续梁自振频率的影响因素。针对分析结果,用有限元模拟了温度影响下橡胶支座刚度变化、伸缩缝不能正常伸缩和混凝土弹性模量随温度变化这三种情况下桥梁的工作状态,并与实测结果进行对比。结果表明,自然状态下橡胶支座刚度的变化对混凝土梁式桥的自振频率几乎没有影响。混凝土弹性模量的变化、伸缩缝的工作状态都会影响桥梁的自振频率,但对不同结构形式的桥梁影响权重不同。     

后张法箱梁预应力筋伸长值计算公式研究

本文介绍了后张法对铁路箱梁预应力钢绞线钢束张拉伸长值计算公式的推导过程,并结合实际情况,提出了在计算理论伸长值时的问题,使计算人员的在具体的计算中有理论依据。最后,总结出适用于现场施工的伸长值的计算方法。     

螺旋肋筋预应力叠合板的受力性能研究

螺旋肋钢筋是近年来开发的高强筋新品种，具有粘结锚固强度高、预应力传递性能好的特点。通过对9块预应力叠合板的试验研究，探讨探讨降低和混凝土强度等级的可行性及降低混凝土强度后板的受力性能。     

损伤状态下预应力混凝土简支梁的模态挠度和模态刚度试验研究

为快速检测评估不同损伤状态现役混凝土桥梁的承载能力,以某实际高速公路改扩建工程中拆除的16 m跨径预应力混凝土单片简支空心板梁为研究对象,将模态测试技术和静力加卸载试验相结合,探讨实测模态挠度和模态刚度在实际工程中评估现役桥梁承载力的适用性和准确性。设计简支试验梁14个不同损伤程度的静载试验加卸载工况和环境激励模态测试工况,实测简支试验梁的静载挠度和各损伤程度梁体的试验模态参数,预测简支梁在逐级静力荷载下的模态挠度,对比分析不同损伤工况试验梁的荷载-位移曲线切线刚度和模态刚度。结果表明,开裂前试验梁的实测加卸载静挠度与荷载大致成线性关系,开裂后随着梁体损伤程度加重,荷载-位移曲线的线弹性阶段逐渐缩小,非线性阶段逐渐增大,表现出明显的刚度退化趋势。当试验梁处于开裂前较轻损伤状态和开裂后初始加载阶段的较大损伤状态时,实测前两阶振型预测的模态挠度与静载挠度的相对误差基本上不超过10%,模态刚度与静载试验荷载-位移曲线初始刚度的相对误差基本在10%以内,损伤程度低于较大损伤的试验梁模态刚度近似等于梁体的初始切线刚度。开裂前较轻损伤简支梁的模态刚度与设计弯矩切线刚度的相对误差均在10%以内,说明...     

时速400 km/h铁路常用跨度预应力混凝土简支梁竖向基频限值研究

建立有限元模型,计算常用跨度预应力混凝土简支箱梁的竖向基频,以设计荷载对桥梁的动力效应不小于运营列车对桥梁的动力效应为准则,确定梁体容许动力系数;基于移动荷载模型,得到常用跨度简支箱梁在列车作用下的动力系数;在综合分析桥梁动力响应与列车类型、运营速度、桥梁竖向基频关系的基础上,提出了时速400 km/h常用跨度预应力混凝土简支箱梁的竖向基频限值。研究表明：通过调整车长与桥梁跨度之比可避开基阶振型的共振,有利于行车安全;在车长25 m左右的列车作用下,跨度24 m、32 m和40 m的预应力混凝土简支箱梁竖向自振基频限值取125/L、155/L和90/L时,可以有效地降低梁体动力响应。     

CFRP筋体外加固铁路预应力混凝土简支梁桥设计及试验研究

采用自主研发的CFRP筋体外预应力加固桥梁锚具装置(包括锚固装置和张拉装置),对铁路预应力混凝土简支梁桥进行加固设计和现场试验。针对CFRP筋体外预应力加固特点,计算预应力损失和CFRP筋配筋面积,验算加固桥梁的反拱、正截面强度、抗裂性、抗剪性以及挠度等;在此基础上,对大秦铁路线某16m预应力混凝土简支梁桥进行了现场加固试验。结果表明:该文提出的加固方法适用于实际铁路桥梁加固,加固后符合现行铁路相关规范和混凝土结构加固设计规范要求,且桥梁的受力性能得到明显改善。     

基于正交异性材料的预应力梁频率的试验研究

进行了一根无粘结预应力简支梁的动力试验,结果表明:预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,这与Clough提出的轴力作用下各向同性材料梁的理论分析结果相反。其原因是传统的结构分析方法将混凝土视为各向同性、均质的线弹性材料。但是对预应力混凝土结构进行动力分析和检测,要求计算结果必须具有相对高的计算精度。为此该文从混凝土的微观结构入手,将预应力混凝土梁看作各向异性复合材料梁,采用正交异性的线弹性本构模型进行分析,将复合材料梁的刚度视为钢筋混凝土梁的刚度与预应力筋等效刚度之和,然后对预应力混凝土梁的频率与预应力的关系进行分析计算,计算结果与试验结果吻合较好。同时,利用该文提出的分析方法对Saiidi等人的试验梁进行了分析对比,其计算结果与其试验值也符合较好。     

全预应力梁振动频率的理论分析与试验研究

进行了5根全预应力梁的动力试验,试验结果表明:全预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,这与经典的轴力作用下各向同性材料梁的理论分析结果完全相反。为此,仍将全预应力梁视为各向同性材料,但对梁的计算刚度进行了修正,将预应力筋对梁的作用视为梁的内力,并按一般简支梁频率公式进行梁的频率计算。计算结果表明:提出的计算公式和方法,在进行梁的一阶频率计算时误差较小,而且能很好地反映出梁的频率随预应力的增加而增加的变化趋势,比已有的计算公式和方法更适用;二阶频率的计算误差稍大,也具有一定的适用性;三阶及以上频率的计算尚存在较大误差,这有待今后进一步的开展研究工作。     

含双周期不等长刚性线材料有效反平面剪切模量研究

研究无限介质中含双周期刚性线夹杂复合材料的反平面问题,其基本胞元含有四条不同长度的刚性线夹杂。运用椭圆函数和保角变换理论,获得了该问题严格的闭合解。利用微结构的周期性和平均应力/应变定理得到了复合材料有效反平面剪切模量的精确公式。由结果的特殊情形可以得到一系列有意义的解答。数值结果给出了该类非均匀材料有效反平面剪切模量随微结构参数变化的规律。精确解可以为其它数值和近似方法提供有价值的参考。     

冰箱直线压缩机运行不稳定的实验研究

本文进行了直线压缩机冰箱系统的制冷实验,分析了直线压缩机运行的不稳定特性。结果表明:冰箱制冷过程中直线压缩机定频运行,会出现三种不同的不稳定状态:启动调节不稳定、外部扰动不稳定和电磁阀调节不稳定。启动过程中,供电参数的调节以及吸排气压力的变化引起的不稳定状态,随着电参数保持不变和吸排气压力趋于稳定,启动过程的不稳定现象也逐渐消失。当供电参数和制冷工况保持稳定时,制冷系统的随机扰动也会使直线压缩机产生一定的不稳定振荡,行程最大振幅约0.3 mm,电流和输入功的最大波动约为平均值的10%,直线压缩机对外部扰动具有自修复性。电磁阀调节过程对直线压缩机的稳定性影响较大,行程最大振幅约2.2 mm,压缩机存在极大的撞缸可能性。因此非常有必要结合制冷系统的运行工况,进行直线压缩机本体结构和控制系统的优化设计,保证直线压缩机在冰箱调节过程中安全可靠的运行。