波形钢腹板组合工字梁的振动特性

摘要：

为分析波形钢腹板组合工字梁的弯曲振动频率及其动力反应特性,综合考虑剪切变形、转动惯量、剪滞翘曲应力自平衡和腹板褶皱效应等多重因素的影响,对组合工字梁上、下翼板设立2个不同的纵向翘曲动位移差函数,基于能量变分法和Hamilton原理建立该类结构的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭合解,结合数值算例计算了不同边界条件下组合工字梁的固有频率,详细分析了剪力滞效应和翘曲应力自平衡对组合工字梁振动特性的影响.研究结果表明:该闭合解计算结果与ANSYS有限元值吻合良好,且计算精度明显提高;剪力滞效应降低了组合工字梁的竖向刚度,其影响随频率阶数的升高而增大,随跨宽比的增大而减小;与简支组合梁相比,两端固支组合梁的频率值受剪力滞效应的影响更大;翘曲应力自平衡对组合工字梁自振频率的贡献值小于5％,对翼板动应力幅值的影响可达10％以上;在进行该类结构动力特性分析时平截面假定不再适用.

关键词：波形钢腹板组合工字梁、振动特性、自平衡条件、剪力滞效应、褶皱效应、能量变分法

所属期刊栏目：41

分类号：U448.213(桥涵工程)

资助基金：甘肃省重大科技专项计划项目;甘肃省交通厅项目

在线出版日期：2022-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：297-303