钢桁腹-混凝土组合梁等效计算模型及自振频率研究

摘要

为分析钢桁腹-混凝土组合梁这种非连续腹板结构的力学性能,基于结构等效的理念,考虑钢桁腹杆结构在不同方向上的有效弹性模量,将不连续的钢桁腹杆梁腹结构等效为正交异性板梁腹结构;运用薄壁箱梁的弯曲振动和扭转振动频率公式,可计算出钢桁腹-混凝土组合梁的弯曲振动频率和扭转振动频率,并对有限元计算结果与理论公式计算得到的理论解进行对比分析,讨论了横向刚度对有限元求解方法和理论求解方法结果产生的影响;分析组合梁高度、钢桁腹杆截面积、悬臂端长度等结构尺寸因素对钢桁腹-混凝土组合梁自振频率的影响.结果表明,利用等效原理计算钢桁腹-混凝土组合梁自振频率误差在10％以内,具有较高精度,可为工程实践提供一定的理论依据;在顶底板结构尺寸保持不变的情况下,弯曲振动频率受其他结构参数影响的变化很小,扭转振动频率受钢桁腹杆截面积、悬臂端长度的影响变化明显,随着钢桁腹杆截面积的增大而增大,随着悬臂端长度的增大而降低.