超大跨徑CFRP纜索懸索橋力學(xué)性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著碳纖維復(fù)合材料(CFRP)的在橋梁中的應(yīng)用研究,其在超大跨懸索橋中的優(yōu)勢(shì)日益受到人們的重視。然而,國(guó)內(nèi)外尚無(wú)此類橋梁建成,在初步設(shè)計(jì)時(shí),沒(méi)有具體的結(jié)構(gòu)尺寸以及相互之間的關(guān)系可以借鑒,所以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是很有必要的。本文僅對(duì)CFRP纜索懸索橋的一些基本尺寸參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力性能和自振特性的影響進(jìn)行了對(duì)比分析,然后通過(guò)零階優(yōu)化法和一階優(yōu)化法對(duì)其進(jìn)行靜力優(yōu)化研究,以期得到合理的構(gòu)造尺寸。
　　 本文首先介紹了碳纖維復(fù)合材料(CFRP)

2、的基本力學(xué)性能,系統(tǒng)地闡述了懸索橋計(jì)算理論,包括彈性理論、撓度理論以及有限位移理論為懸索橋的靜、動(dòng)力分析提供理論基礎(chǔ),還介紹了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,包括它的分類、一般數(shù)學(xué)模型和算法。
　　 其次,對(duì)CFRP纜索和鋼纜索兩種結(jié)構(gòu)的理論極限跨徑進(jìn)行了對(duì)比,采用ANSYS軟件建立有限元模型,對(duì)CFRP纜索懸索橋和鋼纜索懸索橋分別進(jìn)行恒載、汽車荷載以及溫度作用的對(duì)比分析計(jì)算,得出在這些工況下,二者的力學(xué)性能差異。
　　 然后,采用參