含多裂纹(群)钢筋混凝土梁的自由振动研究

陈得良， 汪亚运， 吝国胜， 邱泽彬， 雷 伟

(1. 桥梁工程湖南省高校重点实验室， 长沙 410004； 2. 长沙理工大学 土木与建筑学院， 长沙 410004；3. 中建三局集团有限公司工程总承包公司， 武汉 430061)

钢筋混凝土梁作为重要的承力构件,具有广泛的工程应用，其在制造和服役过程中，极易产生裂纹(群)。由于钢筋混凝土梁为典型的非均匀材料(相对均匀的混凝土+单向钢筋)，在出现裂纹后，因纵向钢筋的约束效应，其动力学特性将不同于不考虑纵向钢筋约束的均匀混凝土裂纹梁模型。

近年来随着混凝土梁结构在土木工程的广泛应用以及结构健康监测的需要，国内外学者针对含裂纹混凝土结构的静、动力学问题进行了深入研究。王丹生等[1]利用结构振动波传播理论及等效弯曲弹簧模型，探讨了裂纹深度和位置对钢筋混凝土梁各阶固有频率的影响。Hamed等[2]在考虑混凝土和预应力混凝土材料非线性行为的基础上讨论了裂纹几何参数对结构振动频率的影响，研究表明裂纹的存在将会降低预应力梁的自由振动频率。Huszár[3]基于线性刚度和非线性刚度模型对具裂纹钢筋/预应力混凝土梁的自由振动频率进行研究，探讨了预应力、自重等参数对结构频率的影响。罗青松[4]利用有限元法分析了预应力钢筋混凝土一阶固有频率与预应力大小、布筋方式、裂缝深度以及裂缝位置的关系。易伟建等[5]用Hilbert-Huang变换时析得到了具裂纹钢筋混土梁的非线性动力特征,进而识别了梁的非线性动力特征，为通过梁的非线性动力特征来识别裂纹提供了依据。……