CFRP筋應(yīng)用在系桿拱橋中受力性能試驗研究.pdf

1、本文以湖南省自然科學基金項目(06JJ2101)“碳纖維(CFRP)吊索在大跨徑系桿拱橋中的受力性能及應(yīng)用研究”為背景,結(jié)合芷江舞水大橋,按照相似原理,建立了碳纖維系桿拱橋縮尺試驗?zāi)Ｐ?。并采用空間有限元分析軟件Midas/Civil對模型橋使用階段各工況進行了空間模擬分析。為碳纖維筋在拱橋中的推廣應(yīng)用提供了詳實的試驗數(shù)據(jù)與可靠的理論依據(jù)。主要完成了以下工作:綜述了FRP筋的種類與性能以及CFRP在國內(nèi)外的應(yīng)用研究現(xiàn)狀；根據(jù)系桿拱橋的受力

2、特點,采用空間有限元分析程序Midas/Civil建立有限元模型；通過相似分析,確定模型各構(gòu)件截面形狀及尺寸,并制作實驗?zāi)Ｐ?；分析在各工況作用下碳纖維系桿拱橋的變形和拱肋、碳纖維筋系桿、縱梁、吊桿等各部分的受力狀態(tài)；將模型試驗結(jié)果和有限元理論分析結(jié)果進行對比,考察理論分析結(jié)果的正確性。
　　 通過有限元分析數(shù)據(jù)與模型橋?qū)崪y數(shù)據(jù)的對比,結(jié)果表明:模型在使用階段各工況的作用下,模型的撓度和應(yīng)力結(jié)果均與荷載呈線性關(guān)系,實測值和有限元理

3、論值都較為接近。應(yīng)力水平也都較低,滿足結(jié)構(gòu)的受力需要。配置CFRP系桿的鋼箱系桿拱橋符合設(shè)計與規(guī)范要求。CFRP系桿拉力和拱腳水平位移的實測結(jié)果與有限元分析結(jié)果基本吻合,用有限元程序的計算分析結(jié)果指導模型橋測點選取和加載等工作是可行的,其分析結(jié)果是正確的。CFRP作為系桿其總預(yù)應(yīng)力損失率的最大測量值為2.1％,預(yù)應(yīng)力損失較小,其預(yù)應(yīng)力值穩(wěn)定。
　　 在系桿拱橋中應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料(CFRP)吊、系桿是可行的,并能提高系桿拱橋的跨