钢混凝土组合箱梁的动力特性分析

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1、中图分类号UDCTU398624硕士学位论文学校代码密级10533公开钢一混凝土组合箱梁的动力特性分析DynamicsofSteel--ConcreteCompositeBoxBeams作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：高瑞彬同硐彤土木工程结构工程土木工程学院蒋丽忠教授答辩委员会主席鏊童中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：壶垄坦日期：旦年』月上曰学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签

3、名：』龇导师签名地期：尘生年』月二日作者签名：鱼聋地导师签名丝!竺、日期：尘生年』月二日钢一混凝土组合箱梁的动力特性分析摘要：钢一混凝土组合箱梁在高层建筑和大跨桥梁结构中已经得到了广泛的应用，国内外对钢一混凝土组合箱梁静力性能的研究成果较多，但对组合箱梁的动力性能开展研究极少，相关设计条文严重滞后于工程实践，急需开展组合箱梁的动力性能研究，研究成果可大力推动箱形组合梁在超高层建筑和大跨桥梁工程中的应用。本文完成的主要研究工作如下：(1)以能量变分原理为基础，综合考虑界面滑移、剪切变形、剪力滞后效应的影响，建立

4、钢一混凝土组合箱梁的动力学分析模型，推导组合箱梁的弯曲振动微分方程组，并可退化得到仅考虑界面滑移和剪切变形影响的组合箱梁弯曲振动微分方程组。应用MATLAB软件编写相应的计算分析程序，分别计算单跨固支、单跨简支和连续组合箱梁的固有频率以及相应的振型。(2)建立固支、简支和连续组合箱梁的有限元分析模型，并对其进行模态分析，得到各阶白振频率和相应的振型，并将理论计算结果与ANSYS分析结果进行对比分析，验证本文理论及计算方法的正确性和可靠性。(3)根据钢一混凝土组合箱梁的结构特点，综合前人研究成果，分析界面滑移、

5、剪力滞后效应对钢一混凝土组合箱梁固有振动特性的影响。(4)分析组合箱梁滑移刚度、宽厚比、悬臂比、腹板高厚比、高跨比、截面高度比等设计参数对其动力特性的影响，得到组合箱梁合理设计参数建议值。关键词：组合箱梁；界面滑移；剪力滞；动力特性；设计参数分析分类号：TU398DynamicsofSteel-ConcreteCompositeBoxBeamsAbstract：Steel-concretecompositeboxbeamshavebeenwidelyusedInhighrisebuildingsandlong

6、—spanbridgestructures．Lotsofresearchresultsonstaticperformanceofsteel-concretecompositebeamshavebeentestedathomeandaboard．However,researchonthedynamicperformanceofsteel-concretecompositeboxgirderWaSseldomtestedandrelevantdesignprovisionslagsbehindtheenginee

7、ringpracticeseriously．Studyondynamicpropertiesofcompositeboxbeamisurgentlyneeded，theresearchresultsCanpromoteapplicationofcompositeboxgirdersinhigh—risebuildingsandlarge—spanbridgeengineering．Themainresearchworkscompletedinthispaperareasfollows：(1)Basedonen

8、ergyvariationprinciple，thedynamicsanalysismodelsofsteel-concretecompositeboxbeamwereestablishedconsideringthesurfacesup，sheardeformationandtheshearlageffects．Theflexuralvibrationdifferentialequationsan