钢-混凝土组合梁的动力性能研究

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为了准确分析考虑剪切滑移效应的钢-混凝土组合梁频率及其振型,基于动力响应试验对钢-混凝土组合梁的动力特性进行了研究,在试验的基础上基于ANSYS软件对钢-混凝土组合梁进行了仿真模拟分析,并基于经典动力学的基本思想和粘结滑移理论,提出了钢-混凝土组合梁考虑剪切滑移效应的位移函数,在能量法的基础上推导了考虑剪切滑移效应的组合梁自由振动方程并得出固有频率及其振型,探索了考虑钢-混凝土组合梁交界面处的剪切滑移效应对组合梁动力特性的影响。本文研究结果表明:1)设计并制作钢-高性能混凝土组合梁的试验梁模型并对其进行动力响应测试,将测试结果进行分析与整理得出试验梁的频率及其振型,为考虑剪切滑移效应的钢-混凝土组合梁的理论研究提供了重要的试验依据。2)通过ANSYS有限元软件建立钢-混凝土组合梁的仿真模型,对该模型进行模态分析,通过分析获得组合梁仿真模型的频率及其振型,将模拟仿真结果与试验结果进行比较分析,结果表明两者的数据可以较好的吻合,说明ANSYS模型反映出了试验梁的真实动力特性,验证了本文给出的ANSYS模型的准确性。3)推导了考虑剪切滑移效应的钢-混凝土组合梁的自由振动方程并得出固有频率及其振型,将理论值所得到频率及其振型与实测结果和ANSYS模拟结果进行对比。分析表明三种结果的吻合度较高,为钢-混凝土组合梁的理论计算提供了新思路。4)通过改变剪切滑移刚度,将理论公式所得理论频率值与完全相互作用和没有相互作用的两种情况所得到的频率结果进行对比分析,分析结果表明三者相差较大,说明考虑剪切滑移效应的必要性。
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