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栓钉连接件抗剪刚度对钢-混凝土结合梁自振特性影响研究.pdf

上传人:fir****x8 文档编号:55515 上传时间:2021-06-21 格式:PDF 页数:6 大小:391.53KB
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资源描述

1、第 3 3 卷 , 第 6 期 中 国 铁 道 科 学 2 0 1 2年 1 1月 C HI NA R AI L WAY S C I E NC E V 0 I 3 3 N o 6 No v e mb e r ,2 0 1 2 文章编号:1 0 0 1 4 6 3 2( 2 0 1 2 )0 6 0 0 2 4 0 6 栓钉连接件抗剪刚度对钢一混凝土 结合梁 自振特性影 响研 究 侯忠明 ,夏禾 ,张彦玲 ( 1 北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 1 0 0 0 4 4 ;2 石家庄铁道大学 土木工程学院,河北 石家庄0 5 0 0 4 3 ) 摘要:设计 6片钢一混凝土结合梁,从理论分析、

2、试验和数值模拟 3 个方面,研究栓钉连接件抗剪刚度 对钢一混凝土结合梁自振特性的影响。结果表明:在常见的栓钉布置情况下 ,钢梁与混凝土板的界面存在滑移 , 二者变形不同步,振型存在明显相位差;随着栓钉连接件抗剪刚度的降低 ,结合梁整体刚度明显下降,与不考 虑界面滑移的结合梁相比,完全连接和部分连接 ( 连接度为 6 O )结合梁的刚度分别降低 3 9 和 4 8 ,相应的 1 阶竖向自振频率分别降低 2 2 和 2 9 ; 栓钉连接件的抗剪刚度越小 , 结合梁的刚度折减越大, 但各阶自振频 率对应刚度的折减程度不同;少量的栓钉损伤对梁的竖向自振频率影响不明显。由于结构的基频对其冲击系数 影响很

3、大,因此在结合梁的动力性能分析及冲击系数计算中, 应考虑栓钉连接件刚度的影响。 关键词:钢一混凝土结合梁;栓钉连接件;抗剪刚度 ;界面滑移;自振特性 中图分类号:U4 4 8 2 1 6 :U4 4 1 3 文献标识码:A d o i :l O 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 4 6 3 2 2 0 1 2 0 6 0 5 钢一混凝土结合梁充分利用了混凝土抗压性能 好及钢材抗拉性能强的特点,提高了承载能力,减 小了混凝土桥面板的自重及结合梁的应力幅,增强 了结合梁的抗疲劳能力,尤其适合中等跨度高速铁 路桥梁的要求及条件。与单一材料梁不同的是,在 钢一混凝土结合梁 中,钢梁和

4、混凝土板的共同工作 依靠连接件实现。按抗剪刚度的大小,连接件可分 为刚性连接件和柔性连接件 1 。刚性连接件抗剪强 度大, 但破坏呈脆性;柔性连接件抗剪刚度小, 破 坏时延性较好,但在接触面处的剪力作用下会使钢 梁和混凝土板之间发生相对滑移 2 。铁路结合梁常 用柔性栓钉连接件 。 各国学者已对铁路结合梁桥的动力特性进行了 部分试验研究 3 _ 和数值模拟 5 分析,得到了一些 关于 自振特性和动力响应的试验资料。在动力设计 中也常采用车桥耦合振动理论对铁路结合梁桥的动 力响应进行数值模拟。但到目前为止,有关结合梁 桥的栓钉连接件抗剪刚度对其动力性能影响的系统 研究还较少。本文运用理论分析、试

5、验和数值模拟 方法, 研究栓钉连接件抗剪刚度对钢一混凝土结合 梁 自 振特性的影响。 1 理论分析 对一般的简支结合梁,假设钢梁与混凝土板之 间的抗剪连接件承受的剪力沿梁长均匀分布,若将 单位长度范围内抗剪连接件的刚度视为常数 K , 则其第 阶竖向 自振圆频率可以表达为 一2 ( 7 【 ) ( EI ) v 1 + + ( 7 c ) , 1 、 一 一 其 一 ; 卢一 ; ( E ) F一 ( E ) c+ ( E ) B 式中: 为单位长度梁的质量; L为梁的跨度; ( E I ) c 和( 日 ) e 分别为钢梁与混凝土板绕结合梁重 心轴和绕各 自 身重心轴的抗弯刚度之和;h为混凝

6、 土板和钢梁重心轴之间的距离。 令 一 去 告 , 则 简 支 结 合 梁 的 整体等效动刚度可表示为 ( 田 ) 一 ( E ) F ( 2 ) 考虑 2 种极端情况: 钢梁和混凝土板之间 无连接,只是简单的层叠,即抗剪连接件的刚度 收稿日期:2 0 1 1 1 1 2 O ;修订日 期:2 0 1 2 0 5 1 8 基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( 5 1 0 7 8 0 2 9 ,5 1 1 0 8 2 8 1 ) ;铁道部科技研究开发计划项目 ( 2 0 1 0 G 0 0 4 一 T ) 作者简介:侯忠明 ( 1 9 8 2 一) ,男,安徽萧县人, 博士研究生。 第 6期

7、栓钉连接件抗剪刚度对钢一混凝土结合梁 自振特性影响研究 Ks为 0 ; 钢梁和混凝土板之间完全无滑移 ,即 Ks 为无穷大。2种情况下梁的等效动刚度分别为 ( 日) 钧 1 一( 口 ) B 和( E I ) q2 一 ( 田 ) F 。 那么对于不同 连接刚度的结合梁, 其等效动刚度均处于( 口 ) 和 ( E f ) F 之 间。 对于截面尺寸一定的结合梁而言, 的值是一 定的, 但 a 值随结合梁抗剪连接度的大小而变化。 口越小,连接件抗剪刚度越大,结合梁抗剪连接度 越大。a 趋向于零时,连接件抗剪刚度 Ks 趋向于 无穷大。因此,式 ( 1 )中的系数 O t 反映了钢梁与 混凝土之间

8、的连接程度。当 a 趋于零时,系数 等于 1 ,则自振频率为 一百 ( mr ) z On, F ( 3 ) 一 这与无界面滑移的普通单一材料直梁一致。因 此对于柔性抗剪连接的直线结合梁,其 自 振频率可 表示为 C O 一 c , , F ( 4 ) 由式 ( 4 )可以看出,系数 直接反映了结合 梁抗剪连接度对 自 振频率的影响。 以某梁的前 3阶竖向自振 ( 一1 ,2 ,3 )为 例 ,根据该梁参数得 到 一0 2 3 4 ,进而得 到的系 数 a和连接件抗剪刚度 Ks与 之间的关系如图 1 和图 2 所示 。 图 1 a 一 关系图 Ks M P a 图 2 Ks 一 关系图 从图

9、1 可以看出,当a 趋向于 0 ,即Ks 趋向 于无穷大时,各阶 均趋于 1 ,可视为结合梁中 钢梁与混凝土板完全粘结,即相当于普通单一材料 梁;当a 趋于无穷大时,Ks 趋近于 0 ,相当于界 面无连接的 “ 层叠梁” ,各阶 7 2 值逐渐趋于一个常 数,图中的值约为 0 2 9 6 。同时也可以看出,随着 增加,7 2 折减的速度也迅速增加。 可见,在常见的栓钉布置范围内,梁的等效动 刚度 ( 日 ) ( 即 ( 口 ) r ) 随连接件抗剪刚度的下降 而下降,在图 2中表现为 值的下降,而在动力 响应上表现为其竖向自振频率的下降;当连接件抗 剪刚度下降到一定范围时, 逐渐趋于一个常数。

10、 从上述分析可知,对于由2 种材料构成的结合 梁而言 ,其动力特性 与单 一材料 的普通梁有所 不 同 ,钢梁与混凝土板之间的抗剪连接度直接影响着 结合梁的动力特性,因此 可以看作结合梁竖向 动力响应的 “ 刚度折减系数” ,其值随连接件抗剪 刚度的下降而减小,且每阶有不同的折减系数。由 于钢梁与混凝土板之 间的实际栓钉连接 是不连续 的,而是间隔布置,因此式 ( 2 )中结合梁的刚度 表达式是一定范围内的平均值。从局部来看,在钢 梁和混凝土板存在栓钉的位置处,其刚度表现为单 一 材料 梁的性质 ,而在栓钉 之间 的区域 ,表现为 “ 层叠梁”的性质。 2 试验研究 2 1 试验简介 本试验共

11、设计制造了 6 片试验箱型结合梁,跨 度 4 2 0 0 mm,梁 全 长 4 5 0 0 mm;混 凝 土板 长 4 4 0 0 n l l n ,宽 7 0 0 mm,厚 1 1 0 mm;钢梁 高 2 0 0 mm,下翼缘宽 5 0 0 n l -n ,翼缘板厚 8 IT I I T I ,腹板厚 6 mm;栓钉直径 1 3 mm,高 5 0 mm。每片梁采用 : Q2 3 5 钢材 4 3 0 k g ,C 3 0混凝土 0 3 5 m。 ,栓钉 4 2 个 ( 部分连接,剪力连接度为 6 O )或 7 0个 ( 完 全连接) 。 为研究不同栓钉连接件抗剪刚度对结合梁 自 振 特性的影

12、响,6 片试验梁分为完全连接和部分连接 两大类。试验梁 F C B 0 为完全连接的无损伤梁,试 验梁 F C B 1和 F C B 2为在栓钉周围预设混凝 土损伤 的完全连接梁,分别代表 2 个梁端处各 1 对栓钉和 各 2 对栓钉存在损伤的情况;试验梁 P C B 0为部分 连接 ( 抗剪连接度为 6 O )的无损伤梁,试验梁 P C B 1 和 P C B 2为在栓钉周围预设混凝土损伤的部 分连接梁。试验梁的立面及横截面如图3 所示。 采用 9 4 1 B传感器以及相应的数据采集设备 , 2 6 中国铁道科学 第 3 3卷 ( a 】 F c B O , F C Bl ,F c B 2

13、立面I墨 l 【 c ) 无横隔板横截面图 剖面) ( d ) 有横 隔扳横截面 I璺 l( B - B 剖面) 图 3 试验结合梁立面及横截图 ( 单位:m m) 对每片试验梁在不同工况下的竖向模态、扭转模态 及横 向模态进行测试 ,测 点布置如 图 4和图 5所 示。为测量栓钉布置方式对梁 自振特性的影响,在 每个栓钉的位置均布置测点。由于测点较多,故采 用移动测站法测量试验梁的模态。选取 1 和 2 测 t ) ( ) 7 # ( )8 # ( , 2 I ) 3 ( ) 4 ( )5 ( ) 1 I ( a ) 传感器平面布置图( 竖向) ( b ) 传感器立面布置图( 竖向) 图 4

14、 测量竖向、扭转模态的传感器布置示意图 点为参考点,3 一8 传感器作为移动测点,每次 移动 1 个测点。为激起较大的响应并尽量消除支承 条件的影响,测试时,使用了小型聚能锤进行锤 击。其中竖向模态和扭转模态测试同时进行,横向 模态单独测试。 1 r 1 1 1 ( a ) 传感器平面布置图( 横向) ( b ) 传感器立面布置图( 横向) 图 5 测量横向模态的传感器布置示意图 2 2 试验结果及分析 根据上述试验方案,测试了 6 片试验梁 的自振 频率 以及模态。试验结果表明,试验梁 F C B 1 , F C B 2 ,P C B 1 和 P C B 2中的局部栓钉损伤并不明显 影响各试

15、验梁的整体振型,故只给出了试验梁 F C B 0和 P C B 0的前 3 阶模态测试结果,如图 6 和 图 7 所示。所有试验梁的 1阶竖 向自振频率实测结 果见表 1 。 表 1 各试验梁 1阶竖向自振频率结果对比 从图 6 、图 7和表 1可见 :梁 的竖向、横向及 扭转刚度均比较大,说明箱型钢一混凝土结合梁具 有良好的抗弯和抗扭性能; 部分连接结合梁的竖向 自振频率均小于完全连接结合梁, 说明柔性栓钉在 界面的纵向滑移使结合梁的竖向刚度减小,相应频 第 6期 栓钉连接件抗剪刚度对钢一混凝土结合梁 自振特性影响研究 ( a )l 阶竖向正对称弯曲振动( 2 3 1 3 H z ) ( b

16、 )1 阶扭转正对称振动( 5 7 7 7 H z ) ( c )2 阶竖向正对称弯 曲振动( 7 6 2 2 k) 图6 试验梁 F C B 0前 3阶自振频率及振型测试结果 ( a )l 阶竖向正对称弯 曲振动( 2 1 1 6 Hz )( b )l 阶扭转正对称振动( 5 8 8 1 Hz ) ( c )2 阶竖向正对称弯曲振动( 7 0 - 0 2 H z ) 图 7 试验梁 P C B 0 前 3 阶 自 振频率及振型测试结果 率降低; F C B 0和 P C B O 梁的 1 阶扭转正对称振动 频率接近,表明抗剪连接刚度的影响不明显。 在动力测试完成以后,对各试验梁分别进行弯 扭

17、作用下的静力加载试验,卸载后对各试验梁重新 进行动力测试。从部分测试数据来看,试验梁 P C B 0 和 P C B 2的前 2阶竖向自振频率有所降低, 试验梁 F C B o ,P C B o 和 P C B 2的扭转 自振频率下 降幅度较大 。这是由于这几片试验梁在静载时进行 了弯扭试验,扭转破坏较为严重,因此在其扭转 自 振频率上表现较为明显的下降。 3 数值分析 使用 A N S Y S建立相应的钢一混凝土结合梁三 维有限元模型。为消除钢梁上翼缘及混凝土板二者 重心轴的偏移,混凝土板采用 S HE L L 9 1 单元,钢 梁采用 S HE L L 4 3单元 ,混凝 土板取底 面 为

18、参考 面,钢梁取厚度中心位置为参考面。使用三维弹簧 单元 C O MB I N3 9连接混凝土板与钢梁上翼 板相应 位置处的节点,以模拟因栓钉存在而引起的交界面 处的相对变形。有限元模型中各栓钉位置的三向弹 簧单元竖向耦合,纵向及横向不耦合,弹簧的参数 服从下式给出的栓钉荷载一滑移曲线模型 8 ,即 Q Q o ( 1 一 e ) ( 5 ) 其中, Q u 一0 5 A E c 0 7 A 。 式中:Q为单个栓钉所受剪力; 为Q作用下在钢 梁与混凝土交界面上产生的滑移; 和m为计算参 数;Q u 为单个拴钉的抗剪承载力;A 。 为栓钉的截 面面积;E c 和 分别为混凝土 的弹性模量和轴心

19、抗压强度,可按实测值取用;, s 为栓钉的极限抗 拉强度。 完全连接的试验梁 F C B 0 及部分连接的试验梁 P C B 0的前 3阶自振特性数值分析结果如图8和图 9 所示。从 图 8和图 9可 以看出,试 验梁 F C B o和 P C B 0的钢梁与混凝土板纵 向振型之 间出现了明显 的相位差,这是由于二者之间栓钉连接件的存在, 使钢梁与混凝土板之间发生了相对滑移, 造成二者 变形既不同步,也不协调。数值分析结果同样显 示,高阶振型的横向振型也出现了类似结果。图8 和图 9 同时也表明,相对滑移对自振频率也产生了 影响,完全连接的试验梁 F C B 0的 1阶竖向 自振频 率为 2

20、5 9 3 H z ,部分连接的试验梁 P C B O的 1阶 ( a )l 阶竖 向正对称弯曲振动( 2 5 9 3 H z ) ( b )1 阶扭转振动( 混凝土与钢梁相对 ( c )2 阶竖向反对稳弯 曲振动( 8 1 2 3 Hz ) 扭转, 6 o 6 7H z ) 图 8 试验梁 F C B 0 前 3 阶自振频率及振型的数值分析结果 麓 , 一 中国铁道科学 第 3 3卷 f a 】1 阶竖向正对称弯曲振动f 2 4 I I Hz )( b )l 阶扭转振动( 混凝土与钢粱相对( c )2 阶竖向反对稳弯曲振动( 7 6 6 3 n z ) 、 扭转 5 8 7 2 nz ) 图

21、9 试验梁 P C B 0 前 3 阶自 振频率及振型的数值分析结果 竖向白 振频率为 2 4 1 1 Hz ,说明随栓钉连接件抗 剪连接度的减小,梁体刚度下降,频率降低。 与图 6和图 7的实测结果对 比可以看出,试验 梁 F C B 0 和 P C B 0的 1 阶竖向和 1阶扭转 自振频率 及模态的试验结果和数值分析结果基本吻合,2 阶 竖向自振频率和模态分析结果有一定的误差。 4 连接件抗剪刚度对结合梁 自振特性 的影响 将各试验梁的 1 阶竖向自 振频率的理论计算值 和数值分析结果也列于表 l 。理论计算值分别考虑 了有界面滑移和无界面滑移 2 种情况 。从表 1可以 得 出以下结论

22、。 ( 1 ) 对于 1 阶竖向自振频率,实测结果与考虑 界面滑移的理论计算值较为接近,数值分析结果有 一 定的误差,但仍在可接受的范围内。这是因为数 值模拟时钢梁与混凝土板均采用板单元进行模拟, 而理论计算时采用梁单元进行计算,从而造成结果 上的差异 。 ( 2 )理论计算值、实测值和数值分析值均显 示,部分连接结合梁的竖向自振频率较完全连接结 合梁小,说明栓钉抗剪连接度的下降使梁体的整体 刚度下降,且各阶的降低程度不同。 ( 3 )比较考虑界面滑移和不考虑界面滑移的理 论值可以看出,考虑界面滑移时,随着栓钉连接件 抗剪刚度的降低, 结合梁的整体刚度明显下降,与 不考虑界面滑移的结合梁相比,

23、完全连接的试验梁 F C B 0 的刚度降低可达 3 9 ,部分连接的试验梁 P C B O 的刚度降低可达 4 8 ,相应的 1阶竖向频率 分别降低 2 2 和 2 9 。结构的 1 阶基频对车辆荷 载引起的冲击系数影响很大,因此在结合梁的动力 性能分析及冲击系数计算 中,应考虑界面滑移的 影响 。 局部栓钉的损伤对结构整体刚度影响不大, 1 阶自振频率变化很小,但局部损伤在列车荷载的 疲劳作用下可引起结合梁的内力重分布,并最终会 由累积损伤导致疲劳破坏。 5 结论 ( 1 )由于柔性抗剪连接件的存在,结合梁中钢 梁与混凝土板间的界面存在滑移,造成二者变形不 再同步 ,振型之间存在明显的相位

24、差。 ( 2 ) 结合梁的动力特性与单一材料的普通梁有 所不同,直接受到钢梁与混凝土板之间连接件抗剪 刚度的影响:部分连接的结合梁,其自 振频率较完 全连接的结合梁小;不考虑钢梁与混凝土板之间的 界面滑移时,结合梁的 1 阶频率明显增大,这说明 界面相对滑移使结合梁整体刚度下降,频率降低。 结合梁整体刚度的下降可以用 1 个刚度折减系数表 示,其值随连接件抗剪刚度的下降而减小,且每阶 自振频率对应刚度的折减系数值不同。 ( 3 )局部栓钉的损伤对结构整体刚度影响不 大, 但会引起结合梁的内力重分布。 ( 4 ) 从模态测试结果来看,箱型钢一混凝土结 合梁具有良好的抗弯和抗扭性能。在模态试验中,

25、 试验梁安放条件对测试结果影响较大,支座安装的 轻微偏差均会使模态识别结果出现较大的扰动。 参 考 文 献 1 刘玉擎组合结构桥梁 M 北京 : 人民交通出版社, 2 0 0 5 : 2 1 2 3 E 2 胡夏闽 欧洲规范 4 钢一混凝土组合梁设计方法 ( 6 )剪力连接件 J 工业建筑, 1 9 9 6 ,2 6( 4 ) :5 0 5 3 ( H U X i a mi r L D e s i g n Me t h o d o f E u r o c o d e 4 f o r S t e e l- C o n c r e t e C o m p o s i t e B e a m s (

26、 6 ) -S h e a r C o n n e c t o r s J I n d u s 第 6期 栓钉连接件抗剪刚度对钢一混凝土结合梁自振特性影响研究 2 9 3 4 3 5 6 3 7 8 t r i a l Co n s t r u c t i o n,1 9 9 6 ,2 6 ( 4 ) :5 0 5 3 i n C h i n e s e ) 蒋丽忠,丁发兴,余志武 钢一混凝土连续组合铁路桥梁综合动力性能试验研究 J 中国铁道科学, 2 0 0 6 , 2 7 ( 5 ) :6 0 - 6 5 ( J I AN G L i z h o n g , DI N G F a x i

27、n g , YU Z h i w u E x p e r i me n t a l S t u d y o n t h e I n t e g r a t e d Dy n a mi c B e h a v i o r o f C o n t i n u o u s S t e e l Con c r e t e Com p o s i t e G i r d e r s o f R a i l w a y B r i d g a s J C h i n a R a i l w a y S c i e n c e , 2 0 0 6 , 2 7( 5 ) : 6 0 6 5 i n C h i

28、 n e s e ) LI U Ka i ,REYNDERS E,ROECK G D,e t a 1 Ex p e r i me n t a l a n d Nu me r i c a l An a l y s i s o f a Co mpo s i t e Br i d g e f o r H i g h - S p e e d T r a i n s J J o u r n a l o f S o u n d a n d V i b r a t i o n , 2 0 0 9 , 3 2 0( 1 2 ) : 2 0 1 2 2 0 冯星梅,陈庆中,史永吉高速列车与铁路简支组合梁动力相互

29、作用仿真分析 J 中国铁道科学, 2 0 0 5 , 2 6 ( 4 ):7 - 1 0 ( F E NG X i n g me i , C HE N Qi n g z h o n g ,S HI Y o n g j i S i mu l a t i o n for t h e I n t e r a c t i o n o f t h e Hi g h - S p e e d T r a i n a n d R a i l - w a y S i mp l y S u p por t e d Compos i t e B r i d g e J C h i n a R a i l wa y

30、Sci e n c e , 2 0 0 5 ,2 6( 4 ) : 7 - 1 0 i n C h i n e s e ) LI U Ka i ,R0BCK G D,I , oMBAERT G Th e Ef f e c t o f Dy n a mi c Tr a i n - Br i d g e I n t e r a c t i o n o n t h e B r i d g e Re s po n s e d u r i n g a T r a i n P a s s a g e J J o u r n a l o f Sou n d a n d V i b r a t i o n ,

31、 2 0 0 9 , 3 2 5( 1 2 ) : 2 4 0 2 5 1 H0U Z h o n g r n i n g,XI A He ,L I Yu n s h e n g,e t a L Dy n a mi c Re s po n s e An a l y s i s a n d S h e a r S t u d Da ma g e I d e n t i f i c a t i o n o f S t e e l - Con c r e t e Com pos i t e B e a m s C T h e 1 4 t h A s i a - P a c i f i c V i b

32、 r a t i o n Con f e r e n c e - D y n a m i c f o r S u s t a i n a b l e E n g i n e e r i n g:4 Ho n g Ko n g:Th e Ho n g Ko n g Po l y t e c h n i c Un i v e r s i t y ,2 0 1 1 :1 7 1 1 1 7 2 0 G 兀E S C O NAn a l yti c a l Mo d e l i n g o f No n l i n e a r Beh a v i o r o f Compos i t e B e a

33、ms wi t h D e f o r ma b l e Con n e c t i o n J J o u rna l o f Co n s t r u c t i o n a l S t e e l R e s e a r c h ,1 9 9 9 ,5 2 ( 2 ) : 1 9 5 2 1 8 Th e I nf l u e nc e o f t h e Sh e a r S t i f f n e s s o f S t u d Co nn e c t o r s o n t he Na t u r a l Vi b r a t i o n Ch a r a c t e r i s

34、t i c s o f S t e e l - Co n c r e t e Co mpo s i t e Be a m s HOU Z h o n g mi n g ,XI A He ,Z HANG Ya n l i n g ( 1 Sch o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y , Be ij i n g 1 0 0 0 4 4 , C h i n a ; 2 Sch o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n

35、g , S h i j i a z h u a n g Ti e d a o Un i v e r s i t y , S h i a z h u a n g He b e i 0 5 0 0 4 3 ,C h i na) Ab s t r a c t : S i x s t e e l - c o n c r e t e c o mp o s i t e b e a ms we r e d e s i g n e d,a n d t h e i n f l u e n e e s o f t h e s h e a r s t i f f n e s s o f s t u d c o n

36、n e c t o r s o n t h e n a t u r a l v i b r a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e m we r e s t u d i e d b y t h e o r e t i c a l a n a l y s i s ,mo d e l t e s t a n d n u me r i c a l s i mu l a t i o n Th e r e s u l t s s h o w t h a t u n d e r t h e c o mmo n d i s t r i b u t

37、i o n o f s t u d c o n n e c t o r s , s l i p a p p e a r s a t t h e i n t e r f a c e b e t we e n t h e s t e e l g i r d e r a n d c o n c r e t e s l a b,a n d c a u s e s o b v i o u s i n c o n s i s t e n t d e f o r ma t i o n a n d p h a s e d i f f e r e n c e b e t we e n t h e mW i t

38、h t h e r e d u c t i o n o f s t u d c o n n e c t o r s h e a r s t i f f n e s s t h e r e i s a s i g n i f i c a n t f a l l i n g o f t h e c o mp o s i t e b e a m s g l o b a l s t i f f n e s s ,t o b e s p e c i f i c ,c o mp a r e d wi t h t h e c o mp o s i t e b e a m wi t h o u t c o n

39、 s i d e r i n g i n t e r f a c e s l i p,t h e v a l u e s a r e 3 9 a n d 4 8 f o r f u l l a n d p a r t i a l c o n n e c t i o n ( wi t h c o n n e c t i o n d e g r e e o f 6 0 )c o mp o s i t e b e a ms r e s p e c t i v e l y ,a n d c o r r e s p o n d i n g f a l l i n g o f 2 2 a n d 2 9

40、f o r t h e f i r s t v e r t i c a 1 n a t u r a l f r e q u e n c i e s I n a d d i t i o n,t h e s ma l l e r t h e s h e a r s t i f f n e s s o f s t u d c o n n e c t o r i s , t h e mo r e r e d u c t i o n o f t h e c o mp o s i t e b e a m S s t i f f n e s s wi l 1 b e Ho we v e r ,t h e r

41、 e d u c t i o n d e g r e e s f o r s t i f f n e s s c o r r e s p o n d i n g t o e a c h n a t u r a l f r e q u e n c y a r e d i f f e r e n t Fu r t h e r mo r e ,t h e n a t u r a l f r e q u e n c i e s a r e a f f e c t e d i n s i g n i f i c a n t l y b y l i g h t s t u d d a ma g e Co

42、n s i d e r i n g t h a t t h e f u n d a me n t a l f r e q u e n c y o f t h e s t r u c t u r e e x e r t s a s i g n i f i c a n t i n f l u e n c e o n i t s i mp a c t f a c t o r ,i t i s n e c e s s a r y t o t a k e t h e i n f l u e n c e o f s t u d c o n n e c t o r s t i f f n e s s i n

43、 t o a c c o u n t i n c o n d u c t i n g d y n a mi c b e h a v i o r a n a l y s i s a n d i mp a c t f a c t o r c a l c u l a t i o n f o r c o mp o s i t e b e a ms Ke y w o r d s : S t e e l c o n c r e t e c o mp o s i t e b e a m ;S t u d c o n n e c t o r ;S h e a r s t i f f n e s s ;I n t e r f a c e s l i p;Na t u r a l v i b r a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s ( 责任编辑吴彬)

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