[发明专利]先张法预应力混凝土简支空心板梁自振频率的计算方法

权利要求书

1.一种先张法预应力混凝土简支空心板梁自振频率的计算方法，其特征在于，所述方法对先张法预应力混凝土空心板各部分截面进行拆分再组合，得到整体抗弯刚度和单位长度总质量，最终根据无阻尼自由振动分析理论和简支梁的边界条件，得到先张法预应力混凝土简支空心板梁自振频率；

所述方法步骤如下：

(1)将先张法预应力混凝土简支空心板梁的横截面拆分为四部分：即桥面铺装层、板梁、铰缝和内部空心圆；

(2)根据面积不变、形心位置不变及抗弯惯性矩不变的原则，将不规则的铰缝等效为矩形；

(3)根据材料弹性刚度相等的原则，将铰缝材料的弹性模量分解为E₂与E₃-E₂两部分；根据材料密度相等的原则，将铰缝材料密度分解为ρ₃与ρ₃-ρ₂两部分，其中，E₂为铰缝材料的弹性模量，E₃为空心板材料的弹性模量，ρ₂为铰缝材料的密度，ρ₃空心板材料的密度；

(4)将铰缝、内部空心圆与板梁材料相同部分进行合并，形成新的矩形梁；将铰缝与板梁材料不同的部分，形成矩形铰缝；

(5)分别计算矩形梁、桥面铺装层、拆分后的矩形铰缝和拆分后的内部空心圆，对所述先张法预应力混凝土空心板截面的抗弯刚度，利用总抗弯刚度等于各部分抗弯刚度之和的基本规律获得其总抗弯刚度；

(6)分别计算矩形梁、桥面铺装层、拆分后的矩形铰缝及拆分后的内部空心圆的单位长度质量；利用单位长度总质量等于各部分单位长度质量之和的基本规律获得其单位长度总质量；

(7)根据无阻尼自由振动分析理论和简支梁的四个边界条件，求得简支梁的频率表达式；将先张法预应力混凝土简支空心板的总抗弯刚度和单位长度总质量，代入所述简支梁的频率表达式中，即得到先张法预应力混凝土简支空心板梁桥自振频率。