彈性地基上周期梁板的隔振性能研究.pdf

1、最近在材料科學(xué)領(lǐng)域的研究表明,周期材料或結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的振動(dòng)帶隙特性,即在一定頻率范圍內(nèi)能夠阻止或抑制彈性波的傳播,這一頻率范圍被稱為帶隙。本文受此啟發(fā),以兩種常見的工程結(jié)構(gòu)形式,即梁和板,為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了周期梁板結(jié)構(gòu),并通過理論研究和數(shù)值分析相結(jié)合的方式,對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)帶隙和動(dòng)力響應(yīng)分析,結(jié)果表明周期梁板結(jié)構(gòu)在帶隙范圍內(nèi)的振動(dòng)衰減明顯。
　　 主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括:
　　 1、結(jié)合工程實(shí)際,設(shè)計(jì)了一種新型鋼骨混凝土-鋼

2、周期性梁,即在H型鋼梁上周期性地鑲嵌混凝土的一種特殊組合梁。首先,基于Bloch定理,給出周期梁的邊界條件,將周期結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為具有周期邊界的單元胞,然后采用微分求積法對(duì)該單元進(jìn)行離散,從而將一個(gè)具有無限自由度的振動(dòng)帶隙問題轉(zhuǎn)化為具有有限自由度的特征值問題,使問題得以簡(jiǎn)化。
　　 2、編制周期梁專用的動(dòng)力分析程序。主要分析過程為:首先分析有限長(zhǎng)周期梁,并將結(jié)果與ANSYS計(jì)算結(jié)果對(duì)比,證明本方法具有良好的精度;然后采用所編制的程序討

3、論了周期梁的幾何參數(shù)(混凝土梁段與鋼梁段的長(zhǎng)度比和單胞尺寸等幾何參數(shù))以及地基參數(shù)對(duì)第一帶隙的影響。研究發(fā)現(xiàn)因?yàn)閺椥缘鼗嬖谑沟蒙⑶€出現(xiàn)臨界頻率,并給出了該頻率的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。并選取有限周期梁實(shí)例,進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析,結(jié)果表明周期梁在帶隙范圍內(nèi)具有良好的衰減特性。
　　 3、給出了彈性地基上周期板的理論方程和分析程序,與周期梁的研究過程類似,討論了周期板的幾何參數(shù)(板的厚度、填充率、單胞尺寸)以及地基參數(shù)對(duì)第一帶隙的影響,并進(jìn)