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首先,本文以预应力简支梁为例,分析了预应力在梁的横向振动过程中的
变化,建立了预应力梁横向弯曲振动的微分方程。采用模态摄动法,进一步推
导出预应力梁模态特性的近似分析方法,把复杂的变系数微分方程的求解转化
为线性代数方程组的求解,从而有效地简化了计算过程。通过算例,讨论了预
应力对梁的横向振动特性的影响。计算结果表明:当施加预应力的位置有较大
的偏心矩时,预应力对梁的自振特性有较大的影响。
其次,进一步将这一方法应用于对含有体外预应力弯起钢筋的更为复杂的
预应力梁的动力特性的分析,并且把所得结果和已进行的实验数据进行比较分
析。这部分着重讨论的是由于预应力钢索的倾斜所带来的影响,并与已有的实
验结果相比较,验证本文方法的准确性。
最后,总结前阶段的理论分析,以预应力桥梁和预应力渡槽为例,运用前
面所述方法,求出其模态特性。运用地震反应时程分析的纽马克方法,输入
EL-Centro波和相关人造地震波,分析了这两类梁式预应力结构的地震反应,把
几种工况的结果进行比较,得出一些有意义的结论。
关键词:预应力梁,预应力桥梁,预应力渡槽,横向振动,模态摄动法,地震反应