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预应力效应对桥梁结构振动特性影响的研究
| 论文题名： | 预应力效应对桥梁结构振动特性影响的研究 |
| 关键词： | 箱梁桥;预应力效应;几何刚度矩阵;自振频率;结构振动特性 |
| 摘要： | 由于预应力的存在，结构的静力和动力特性都会发生变化。对于预应力效应对结构的静力效应的影响，已经有了比较深入的研究以及比较合理的定论;例如，预应力能使材料的拉压强度的到充分运用，有效节省材料，还能提高结构的承载力，增加结构稳定性，减小结构的挠度。 预应力的存在对结构动力特性的影响值得更加深入的研究。预应力梁作为一种压弯构件，其自由振动的频率反应了桥梁的振动特性，桥梁抗风、抗震及减震设计、桥梁结构动力计算必须得到结构动力响应，然而最基础也是最关键的是要分析计算得到桥梁结构的固有频率和振型。桥梁承受的预应力效应将改变桥梁的刚度、截面特性和质量特性，从而导致结构振动特性的改变。 本文选取常用的简支梁、连续梁等结构形式，通过对其预应力钢束的合理简化，计算出了预应力的等效荷载;通过有限元和虚功原理，推导了平面梁单元的刚度矩阵，着重推导了预应力作用下的几何刚度矩阵;基于MATLAB编制了计算预应力效应影响下的桥梁自振特性计算程序，并通过自编程序计算了不同跨径组合的简支梁和连续梁的自振特性。 通过本文研究表明，预应力效应对简支梁和连续梁的自振频率有降低的作用;预应力对桥梁低阶自振频率的影响要大于对高阶自振频率的影响。 |
| 作者： | 李飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杜柏松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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