CFRP索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋力學性能分析.pdf

1、碳纖維增強復合材料(CarbonFiberReinforcedPlastics，簡稱CFRP)，具有比重小、強度高、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)良性能，在大跨乃至超大跨橋梁結(jié)構(gòu)中具有廣闊的應用前景。斜拉-懸吊協(xié)作體系橋?qū)崿F(xiàn)了斜拉橋和懸索橋兩種結(jié)構(gòu)的相互協(xié)作，彌補了各自的缺點和不足，優(yōu)勢互補，勢必將成為跨海大橋的優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式。本文依托國家自然科學基金項目(51078170)，探索性地將CFRP索運用到斜拉-懸吊協(xié)作體系橋當中，對整橋結(jié)構(gòu)性能進行了分

2、析和研究，主要研究內(nèi)容及成果摘要如下:
　　 1.探討了斜拉-懸吊協(xié)作體系橋的分析理論及其在非線性有限元軟件中的實現(xiàn)方法。在懸索橋及斜拉橋分析理論的基礎上，歸納總結(jié)了斜拉-懸吊協(xié)作體系橋的計算理論和分析方法。針對斜拉-懸吊協(xié)作體系橋的結(jié)構(gòu)特點，從其主要構(gòu)件出發(fā)，討論了其基本建模及計算方法。
　　 2.CFRP索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋靜力性能分析。采用三維非線性有限元方法，建立了一座主跨跨度為800m的斜拉-懸吊協(xié)作體系橋模

3、型，并分別按等軸向剛度及等強度原則用CFRP索替換傳統(tǒng)鋼索，進行整橋靜力性能的計算和分析，主要包括成橋狀態(tài)索力分析、恒載及車載內(nèi)力分析。并對比了不同換索條件下，兩種索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋靜力性能的差異。
　　 3.CFRP索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋動力性能分析。以斜拉橋和懸索橋為例，論述了纜索體系橋梁動力分析的基本方法?；陟o力分析所建立的模型，采用有限元動力特性分析方法，對主跨800m的CFRP索和鋼索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋的動力特

4、性進行計算分析，主要是對其自振頻率和振型進行了分析和比較。
　　 4.CFRP索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋地震響應分析。論述了橋梁結(jié)構(gòu)地震響應分析的基本理論，在動力分析的基礎上，對模型進行一系列修正，采用時程分析法對主跨800m的CFRP索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋和鋼索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋進行三維地震響應分析，為大跨度CFRP索斜拉-懸吊協(xié)作體系橋抗震設計提供一些參考。
　　 通過以上幾項主要研究工作，本文主要得出了關(guān)于CFRP索