GFRP桁架橋的力學性能分析與試驗研究.pdf

1、GFRP桁架橋是以玻璃纖維復合材料制成的桿件代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料桿件而形成的新型橋梁結(jié)構，由于其桿件單向受力，可充分發(fā)揮復合材料沿纖維方向強度高的優(yōu)勢，近些年來在我國橋梁工程的建設研究中受到了廣泛的關注。與傳統(tǒng)的混凝土及金屬材料相比，F(xiàn)RP輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等優(yōu)點突出，生產(chǎn)工業(yè)化程度高，與橋梁工程要求耐久性好、施工快的應用需求相吻合，因此高性能FRP橋梁有望在橋梁工程中得到大量應用。鑒于GFRP桁架橋在國內(nèi)同類橋梁中的工程實例少、理論研究工作相

2、對滯后的現(xiàn)狀，有必要對GFRP桁架橋的力學性能進行全面的研究。本文依托國內(nèi)新近建成的一座GFRP桁架橋——淮河出海航道高良澗閘區(qū)工作橋（后文中簡稱“閘區(qū)工作橋”）為工程背景，通過有限元計算和試驗研究相結(jié)合的方法，對GFRP桁架橋的結(jié)構體系及連接方式進行了研究，分析了橋梁結(jié)構的特征與力學性能。本文完成的主要工作如下:
　　(1) FRP材料性能不同于傳統(tǒng)材料，為準確的獲得材料的實際屬性同時檢驗GFRP構件的力學性能，針對閘區(qū)工作橋的

3、主要受彎構件(下平橫聯(lián)SX1，SX2)進行了材料試驗和型材的抗彎性能試驗。通過理論計算和試驗相結(jié)合的方式得到了單層板和層合板的力學特性，為后續(xù)章節(jié)的研究提供材料參數(shù)。
　　(2)開展了節(jié)點板位置處的螺栓連接結(jié)構的力學性能研究。進行了螺栓連接結(jié)構的拉伸試驗、多螺栓連接結(jié)構的推出試驗以及節(jié)點板的足尺模型推出試驗，采用了理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，在驗證了模型準確性的基礎上分析了節(jié)點板處螺栓荷載的分配和各部件的受力情況。