具有体外预应力索的快速施工群钉式钢-混组合小箱梁自振特性分析

作     者：项贻强 邱政 何百达 廖小辉 XIANG Yi-qiang;QIU Zheng;HE Bai-da;LIAO Xiao-hui

作者机构：浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学唐仲英传感材料及应用研究中心浙江杭州310058 衢州学院建筑工程学院浙江衢州324000 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2020年第33卷第1期

页      面：100-110页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51541810) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2018QNA4032) 

主　　题：桥梁工程 钢-混组合小箱梁 动力特性分析 快速施工 群钉 体外预应力 

摘      要：为了明确体外预应力索对快速施工钢-混组合小箱梁自振频率的影响,基于铁木辛柯梁理论和组合梁相对滑移对典型梁段及群钉的变形与受力进行了分析,同时,引入平面内梁体预应力变化量与振动位移之间的关系,运用达朗贝尔原理导出其平衡方程组,针对3种典型的体外预应力束布置型式给出快速施工钢-混组合小箱梁动力特性分析的解析公式,并将所提出方法的理论值与有限元数值分析进行了比较。在此基础上,详细分析了预应力筋布置位置(偏心距)、预应力筋初始应力大小、钢梁与混凝土板间抗剪连接刚度等参数对结构动力性能的影响。研究结果表明:所提出的方法及公式在分析体外预应力快速施工组合梁的动力特性方面具有较高的精度,其最大误差不超过2%;同时,在不考虑预应力对组合梁相对滑移影响的情况下,体外预应力筋初始应力的大小及抗剪连接刚度对结构本身的动力特性影响很小,最大不超过1%,可忽略不计;而预应力索布置的偏心距对结构自振频率影响相对较大,尤其是在低阶其频率约增加4%。因此,在实际工程中,使用体外预应力快速施工钢-混组合小箱梁或者采用体外预应力进行加固维修时,除应满足静力设计要求外,必须考虑偏心距对结构动力特性的影响。