碳纖維索穹頂結構抗震性能及設計研究.pdf

1、碳纖維增強復合材料(CFRP)具有輕質(zhì)高強、耐久性好、耐疲勞性能優(yōu)良和可設計性能良好的特點，還具有絕緣、隔熱及透電磁波等特性，符合國家“十二五規(guī)劃”所提倡的“綠色節(jié)能環(huán)?！钡慕ㄖ牧弦?。
　　索穹頂結構是一種受力合理、結構效率高的張拉整體結構體系，若將CFRP材料與索穹頂結構相結合，形成碳纖維索穹頂結構，會大大優(yōu)化結構的力學性能，同時可以跨越更大的跨度。本文在跨徑為120m的Geiger-鋼索穹頂?shù)幕A上，結合CFRP材料的特性

2、，設計了與之剛度相近的Geiger型CFRP索穹頂，然后以與Geiger-CFRP索穹頂重量相等為目標設計了Levy型CFRP索穹項。后面系統(tǒng)研究了CFRP索穹頂?shù)膭恿μ匦砸约翱拐鹦阅?，同時也進行了與傳統(tǒng)的鋼索穹項的對比研究，具體內(nèi)容為:
　　運用結構動力分析的基本理論和分塊蘭索斯法對Geiger-鋼索穹頂、Geiger-CFRP索穹頂和Levy-CFRP索穹頂進行了模態(tài)分析，分別比較Geiger-CFRP索穹頂與Geiger-鋼

3、索穹頂，Levy-CFRP索穹頂與Geiger-CFRP索穹頂?shù)念l率與振型的異同，并討論了初始預張力水平和桿件截面面積對上述三個結構的影響程度。
　　在模態(tài)分析的基礎上，計入結構的幾何剛度，對上述三個索穹項結構進行了反應譜分析，研究在單向和多向地震作用下，Geiger-CFRP索穹頂和Geiger-鋼索穹項以及Levy-CFRP索穹頂和Geiger-CFRP索穹頂動位移和動內(nèi)力響應的異同。
　　同時考慮結構的預應力效應、幾何