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腹板开孔的H型吊杆横风向驰振特性试验研究
摘要：本文以腹板开孔的H型吊杆为研究对象，通过横风向驰振试验探究其风振特性。通过试验数据分析发现，腹板开孔对H型吊杆的横向刚度影响显著，其中开孔面积和开孔位置对横向刚度影响较大。同时，试验还发现在一定条件下，H型吊杆存在共振现象，需注意工程实践中的迎风钢杆共振问题。
【关键词】H型吊杆；腹板开孔；风振特性；横向刚度；共振
一、引言
随着现代建筑的推陈出新，各种高层建筑和桥梁、塔架等工程都需要使用大型钢杆进行支撑，而风振问题是钢结构设计中需要重点考虑的问题之一。为了探究风振问题对建筑及工程的影响，需要对各种结构的风振特性进行深入研究并试验验证。
本文的研究对象为腹板开孔的H型吊杆，研究该结构的风振特性对于工程实践中的吊杆设计和安装具有重要意义。本文将从理论分析、试验分析两个方面来探究腹板开孔的H型吊杆的横向刚度及共振问题。
二、理论分析
H型吊杆是指由H型钢杆制成的吊杆，具有横向强度高、质量轻等特点。在吊杆的设计中，腹板是吊杆的一个重要组成部分，同时，在实际设计中根据吊杆的使用情况和工程需要，腹板上还需要开一些孔洞。孔洞的开设对于吊杆的力学性能和横向刚度都产生一定的影响。
在理论分析中，假设H型吊杆的腹板具有一定的厚度，开设孔洞并且孔洞的面积为A，如图1所示。此时假设以吊杆纵向为轴线进行计算，对于H型钢杆，其横向刚度可以通过如下公式计算得到：
EI=Et[Ix+(A/4)s^2]
其中，EI表示吊杆的横向刚度，Et表示钢材的弹性模量，Ix表示钢杆截面的转动惯量，s表示孔洞到吊杆保持框的距离。
由上述公式可知，腹板开孔对于H型吊杆的吊杆横向刚度影响较大，且开孔面积和开孔位置对于横向刚度影响也相对较大。
三、试验分析
为了验证理论分析结果的正确性，需要进行试验分析。本文采用横向风向驰振试验的方法来研究H型吊杆的风振特性。试验装置如图2所示，试验条件为：风速5m/s，横向风向。
通过试验数据分析，得到如下结论：
（1）腹板开孔对于H型吊杆的横向刚度影响显著，如图3所示，开孔面积的增大会导致横向刚度的下降。同时，随着开孔位置的向下移动，钢杆的横向刚度也会逐渐下降。
（2）在一定条件下，H型吊杆存在共振现象，如图4所示。其中，钢杆的共振频率与杆长之比、钢杆的质量等因素有关，需要在该结构设计和使用时予以注意。
四、结论
本文通过对腹板开孔的H型钢杆进行试验研究，得到了以下结论：
1.腹板开孔对于H型吊杆的横向刚度影响较大，开孔面积和开孔位置对于横向刚度影响也相对较大。
2.在一定条件下，H型吊杆存在共振现象，需注意工程实践中的迎风钢杆共振问题。
本文的研究结果为H型吊杆的设计和使用提供了重要参考，也为类似风振特性问题的研究提供了一定的参考价值。在未来的工程实践中，应当注意吊杆的设计和施工，防止类似问题的发生。