T型裂纹梁的自振特性分析

张 姗，周 叮，韩慧璇，张建东，胡朝斌

(1. 南京工业大学 土木工程学院，南京 211816；2. 江苏科技大学 土木工程与建筑学院，镇江 212000)

工程实际中，结构长期承受不规则荷载作用，导致梁式构件带裂纹工作。裂纹的存在成为结构安全的一大隐患，裂纹会导致结构刚度的降低，不仅会影响结构的动力学特性，甚至可能导致结构整体性破坏(如梁板开裂、桥面断裂等)。T型梁作为实际工程一种常见的结构，分析裂纹对其动力学特性的影响，对结构的安全性具有重要意义。

国内外一些学者对裂纹梁的损伤展开了研究。Chondros等[1]基于一维裂纹梁理论，提出一种求解裂纹梁动力特性的双线性方法，对含呼吸裂纹简支梁的横向振动进行了分析。Chondros等[2]进一步基于断裂力学理论，将裂纹影响等效为连续变化的梁柔度，提出了一种求解裂纹梁振动的方法。Kim等[3]利用弹簧模拟梁的任意边界条件，用柔度系数的逆表示裂纹处的连续刚度。吴宁祥等[4]建立集中柔度模型，利用无质量弹性铰模拟裂纹引起的局部柔度变化，分析了Eluer梁的裂纹无效位置点。张炜等[5]采用无质量扭转弹簧，结合递推法求解了各种边界条件下含任意条裂纹的梁的振动特性。Ricci等[6]使用线弹簧代替裂纹，利用裂纹尖端奇异应力分布计算裂纹的强度因子，采用动刚度矩阵法研究了含裂纹T型梁的弯扭耦合振动。Zeng等[7]利用有限元法，对含不同类型裂纹的悬臂梁进行了动力特性分析。马辉等[8]进一步基于有限元法，分析了含斜裂纹悬臂梁的非线性振动特性。……