曲線波形腹板鋼箱-混凝土組合梁扭轉振動頻率分析

林夢凱，史軍乾

(蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070)

近年來，隨著橋梁建設事業的快速發展，涉及到曲線梁橋的設計已越來越多.曲線波形腹板鋼箱-混凝土組合梁橋作為一種新型橋梁結構，它是將混凝土底板替換成鋼底板，升級改進而成的一種鋼-混凝土組合梁橋.可以有效地減小箱梁的自重，實現裝配式施工，提高橋梁的跨越能力，充分發揮了鋼材和混凝土結構各自的優勢，避免混凝土底板易開裂等問題.具有更高的實用性，經濟性和施工便捷性等特點.其構造圖如圖1所示.

圖1 箱梁構造圖

Lee等[1]推導了笛卡爾坐標系下控制軸不對稱水平彎曲梁自由振動的微分方程，使用SAP2000有限元軟件驗證了方程的有效性，結果非常準確；Barth等[2]進行了大量的有限元研究，包括202個橋梁模型，以確定單跨、雙跨和三跨工字梁橋的基本頻率，并基于非線性回歸分析，提出了與有限元結果具有良好相關性的基頻方程；Amjadian等[3]開發了一個簡單的三自由度動力學模型，用于表示彎曲橋梁系統的剛體動力學、自由振動和地震反應譜；Khalafalla等[4-5]提出了在結構分析和設計中將曲線橋視為直線橋的局限性表達式；冀偉等[6]考慮約束扭轉和自由扭轉，對波形鋼腹板組合箱梁的扭轉振動頻率進行了推導，并提出了全新的扭轉截面特性的計算公式；李宏江等[7]分別針對波形鋼腹板箱梁約束扭轉和畸變，提出了兩種計算方法；鄭尚敏等[8]通過理論推導、試驗和有限元相結合的方法，對波形鋼腹板組合箱梁扭轉振動頻率進行了研究；……