多肋T形梁桥动力反应的分析
2012-09-08甘亚南周广春
振动与冲击 2012年9期
关键词:分析
甘亚南,荀 勇,周广春
((1.盐城工学院 土木工程学院,江苏 盐城 224051;2.哈尔滨工业大学 土木工程学院,哈尔滨 150090)
多肋T形梁桥在制造、结构性能和外观上的许多优点,常用于中等跨径的钢筋混凝土或预应力混凝土铁路及公路桥梁中[1-3]。但因剪力滞后效应的影响[4-7],该类结构受力非常复杂。在对多肋T形梁桥的力学分析中,国内外学者进行过探索,均未同时考虑铁木辛柯剪切变形、剪力滞后效应和剪滞翘曲应力自平衡条件的影响,因而其力学分析具有一定局限性。特别是动力分析中多肋T形梁桥受剪力滞后效应的影响,其主振型的正交性难以把握,经典强迫振动理论已不适用,动力学分析难度加大[8-9]。本文考虑剪滞翘曲应力的自平衡条件,且对多肋T形梁上翼板和悬臂翼板设置不同的剪滞纵向动位移差函数,运用直接解法对多肋T形梁桥的动力反应进行分析,揭示多肋T形截面梁动力反应规律及各参数之间的内在关系。
1 多肋T形梁动力学特性分析
1.1 考虑剪滞翘曲应力自平衡条件,多肋T形梁的控
制微分方程和自然边界条件
1.1.1 体系总势能
图1为动载荷(图2)作用下多肋T形截面梁,若结构跨度为L,在对称弯曲状态下,截面上的竖向动挠度为w(z,t),竖向动转角为 θ(z,t),由剪滞效应引起的翼板动位移为u1(z,t),u2(z,t),…,un(z,t),即翼板动位移为由剪滞效应引起多肋T形截面梁翼板的翘曲位移[3-4]和服从平面假设刚性截面均匀位移wso1U1(z,t),…,wsomUm(z,t),…,wsonUn(z,t)之和,可表示为[3]:
悬臂板[10-11]:
式中:wsy1(x)为多肋T形梁悬臂板的不均匀分布函数。……
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