CFRP索穹頂結(jié)構(gòu)靜動力性能試驗研究.pdf

1、索穹頂結(jié)構(gòu)是效率極高的張拉整體結(jié)構(gòu)體系，它以獨特的優(yōu)勢為人類實現(xiàn)大跨度空間屋蓋結(jié)構(gòu)提供了新的途徑。在過去的幾十年內(nèi)，索穹頂結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域上取得了巨大進(jìn)步，顯示了該結(jié)構(gòu)體系廣闊的應(yīng)用前景。
　　碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等突出的優(yōu)點，符合建筑工業(yè)化要求，因此被廣泛地應(yīng)用于各種工程結(jié)構(gòu)中，在土木行業(yè)也發(fā)揮著越來越重要的作用。
　　碳纖維筋材的抗拉強(qiáng)度高，而索穹頂是一種全張力結(jié)構(gòu)，如果索穹頂?shù)睦?/p>

2、索采用碳纖維筋，那么材料和結(jié)構(gòu)會相得益彰。因此，碳纖維索穹頂結(jié)構(gòu)具有很好的應(yīng)用前景和研究意義。本文對碳纖維索穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力和動力性能的分析研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　根據(jù)相似理論，設(shè)計一直徑5.4m的Geiger型碳纖維索穹頂模型，然后對其進(jìn)行找力分析，由ANSYS迭代計算得到重力作用下精確的初始預(yù)張力結(jié)果。
　　對碳纖維筋材進(jìn)行拉伸性能和抗剪性能試驗，以全面掌握材料的力學(xué)性能;對模型試驗中所采用的錨具進(jìn)行抗拉試驗和疲

3、勞試驗。
　　根據(jù)試驗結(jié)果和相關(guān)原則設(shè)計節(jié)點和錨具，張拉碳纖維索穹頂模型，對模型進(jìn)行不同工況下的靜力加載試驗，將試驗所測的內(nèi)力和位移與有限元計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析，得到靜力試驗的結(jié)論。
　　動力性能分析中，首先對碳纖維索穹頂模型進(jìn)行模態(tài)、反應(yīng)譜及其參數(shù)分析。在時程分析中，采用地震波、模態(tài)、動力響應(yīng)相結(jié)合的頻域分析法，得到索穹頂動力響應(yīng)的基本規(guī)律。隨后比較了鋼索穹頂和碳纖維索穹頂動力性能的差異，最后對添加彈性支座的索穹頂模型進(jìn)