回传波射矩阵法在含裂纹结构动态分析中的应用

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框架结构被广泛应用于工程设计中,在使用过程中不可避免地存在着不同程度的裂纹,影响结构的安全,因此,对于含裂纹框架结构的动力分析势在必行。近年来,学者们对这方面的问题做了大量的研究,本文基于回传波射矩阵法理论,针对含裂纹结构进行动力分析,主要内容分为以下两个方面:  第一,基于回传波射矩阵法理论,采用无质量螺旋弹簧模型对含裂纹结构的回传波射矩阵进行推导,通过黄金分割法和直观法对无损伤悬臂梁和含裂纹悬臂梁进行验证。基于上述方法,分析裂纹深度、裂纹位置、裂纹间距和裂纹数量对悬臂梁固有频率的影响。发现裂纹深度的增加会导致结构固有频率的减小;裂纹位置从固定端向自由端移动时,结构固有频率会逐渐增加,裂纹越靠近固定端,裂纹对结构固有频率的影响就越大;在不考虑裂纹间相互干涉的影响下,发现新增裂纹靠近固定端时,此时的裂纹间距对结构的固有频率影响最大;裂纹数量的增加会导致固有频率的减小。  第二,基于回传波射矩阵法,计算含裂纹复杂框架结构的固有频率,并且分析裂纹位置、裂纹深度和裂纹数量对框架结构固有频率的影响。发现裂纹越靠近多分支节点,裂纹对框架结构固有频率的影响就越大;裂纹深度的增加会导致框架结构固有频率的减小;裂纹数量的增加会导致框架结构固有频率的减小。  研究发现裂纹对结构固有频率的影响变化规律,预期可为复杂框架结构的无损检测提供方法和依据。
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