考慮鋼筋約束效應(yīng)的裂紋梁非線性動力學(xué)分析.pdf

1、梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋損傷,即使是表面裂紋,在沒有一定的荷載作用下,往往很難被發(fā)現(xiàn)。近年來,基于動態(tài)測試技術(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識別方法引起了工程界的廣泛關(guān)注。當(dāng)裂紋擴展或損傷演化時,梁的動力學(xué)特征會發(fā)生改變。為了給含裂紋損傷梁結(jié)構(gòu)反問題的研究提供準(zhǔn)確的動力參數(shù),討論裂紋參數(shù)對梁動力學(xué)特征的影響是十分必要的,這將為工程結(jié)構(gòu)性能在線檢測、安全評估提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
　　 鋼筋混凝土梁是由鋼筋、混凝土兩相材料組成,其力學(xué)性能區(qū)別于單一材料介質(zhì)組成的

2、構(gòu)件。鋼筋混凝土梁在服役過程中產(chǎn)生的裂紋將會受到普通鋼筋的約束,這會使得梁中裂紋不完全等同于素混凝土梁自由張開的裂紋模型,進而導(dǎo)致含裂紋梁的線性及非線性動力特性的改變。
　　 第一章:介紹了裂紋梁的動力學(xué)分析的研究背景、研究現(xiàn)狀、研究意義及研究方法。
　　 第二章:從柔度系數(shù)和裂紋應(yīng)力強度因子的基本關(guān)系出發(fā),基于Timoshenko梁理論,建立了考慮鋼筋約束效應(yīng)的開裂混凝土梁模型,得到了含裂紋簡支梁的固有頻率特征方程。通

3、過數(shù)值分析,討論了不同裂紋長度和深度以及鋼筋約束效應(yīng)對梁前三階固有頻率的影響。研究表明,開裂混凝土梁在鋼筋的約束效應(yīng)下,其固有頻率大于不計及鋼筋約束效應(yīng)的情況,且裂紋深度和位置的變化會對結(jié)構(gòu)的固有頻率產(chǎn)生影響。
　　 第三章:利用非線性彈性力學(xué)和斷裂力學(xué)理論,在考慮鋼筋約束效應(yīng)的基礎(chǔ)上,采用能量法建立了裂紋梁的運動控制方程。然后采用諧波分析法對運動控制方程進行分析,研究了鋼筋約束效應(yīng)、裂紋深度及裂紋位置對裂紋梁非線性振動幅頻響應(yīng)