存在缺陷支座的橋梁的振動分析.pdf

1、公路橋梁動力學是現(xiàn)代公路橋梁發(fā)展的一個重要課題,尤其是近來的地震發(fā)生,使不少橋梁被破壞甚至倒塌,當然主要的原因有構(gòu)造設(shè)防問題,也有橋梁帶病工作問題等。支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,歷來被認為是橋梁整體抗震性能上的一個薄弱環(huán)節(jié),它的破壞會直接影響到梁體和橋墩的安全性。因此研究帶缺陷支座橋梁的振動分析具有一定的工程指導意義。
　　 本文考慮支座彈性模量和橫截面積受損,通過對彈簧損傷基本關(guān)系的推導,把缺陷支座簡化為彈簧支

2、承模型,介入損傷因子的概念,得出彈簧損傷后的剛度與未損傷時的剛度關(guān)系式(K)=K(1-DA)(1-DE)。結(jié)合損傷力學和橋梁動力學基本原理分別對帶缺陷支座的懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和拱橋進行了振動分析。本文研究中的具體工作和成果有:
　　 1、在初等梁彎曲振動方程基礎(chǔ)上,引入損傷的概念分別推導了存在豎直剛度缺陷和水平剛度缺陷單跨懸臂梁的振型函數(shù)和固有頻率方程；并運用轉(zhuǎn)換矩陣法分別推導了中間帶缺陷支座的兩端固定以及一端固定、一端自由的多

3、跨懸臂梁的振型函數(shù)和固有頻率方程；得出了移動質(zhì)量激勵下帶豎直剛度缺陷支座懸臂梁橋的位移響應。
　　 2、運用Laplace變換和逆變換推導了兩端剛性鉸支、中間帶缺陷支座的一般情況下連續(xù)梁的振型函數(shù)和固有頻率方程,并導出了考慮軸力時的振型函數(shù)和固有頻率方程及彈性失穩(wěn)時的屈曲荷載特征方程；計算分析了支座損傷程度對連續(xù)梁固有頻率的影響;討論了不同支座情況下的動力特性。運用振型正交性,得出了帶缺陷支座連續(xù)梁橋在簡諧激勵作用下的位移響應方