超千米級CFRP與鋼組合拉索斜拉橋動力性能分析
本文選題:斜拉橋 + 超千米級 ; 參考:《東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2014年05期
【摘要】:為研究超千米級碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)與鋼組合拉索斜拉橋動力性能,參考蘇通大橋設(shè)計(jì)參數(shù),選擇優(yōu)化的組合拉索面積比,分別建立1 400 m CFRP與鋼組合拉索斜拉橋有限元模型以及全鋼、全CFRP拉索斜拉橋2個(gè)對比模型.首先,對組合拉索斜拉橋以及對比模型的固有頻率和振型進(jìn)行計(jì)算.然后,選擇典型地震波進(jìn)行地震動響應(yīng)時(shí)程分析,并分別研究一維激勵和三維激勵2種輸入形式.最后,采用規(guī)范法,從顫振穩(wěn)定性、靜力扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及抖振振幅估計(jì)3個(gè)方面對抗風(fēng)穩(wěn)定性進(jìn)行分析.結(jié)果表明:采用合理優(yōu)化面積比0.35,可使CFRP與鋼組合拉索斜拉橋的抗震性能不僅優(yōu)于傳統(tǒng)鋼拉索設(shè)計(jì)以及價(jià)格昂貴的全CFRP拉索設(shè)計(jì),而且其主要構(gòu)件內(nèi)力數(shù)值也較低;對于抗風(fēng)穩(wěn)定性,組合拉索斜拉橋略低于全鋼拉索設(shè)計(jì),但明顯優(yōu)于全CRFP拉索設(shè)計(jì),可在減輕拉索自重的同時(shí)提高其經(jīng)濟(jì)性能.
[Abstract]:In order to study the dynamic performance of CFRPand steel cable cable-stayed bridge with super kilometer carbon fiber reinforced plastic (CFRP), the optimum area ratio of composite cable is selected according to the design parameters of Sutong Bridge.The finite element model of 1 400m CFRP and steel composite cable stayed bridge and two comparison models of all steel cable stayed bridge and full CFRP cable stayed bridge are established respectively.First, the natural frequencies and modes of the combined cable-stayed bridge and the contrast model are calculated.Then, typical seismic waves are selected for seismic response time history analysis, and two input forms of one-dimensional excitation and three-dimensional excitation are studied respectively.Finally, the stability of wind resistance is analyzed from three aspects: flutter stability, static torsional stability and buffeting amplitude estimation.The results show that the optimum area ratio of 0.35 can not only make the seismic performance of CFRP / steel composite cable-stayed bridge better than that of traditional steel cable design and expensive full CFRP cable design, but also lower the internal force value of the main components.For wind-resistant stability, the combined cable cable-stayed bridge is slightly lower than the full steel cable design, but obviously superior to the full CRFP cable design, which can reduce the deadweight of the cable and improve its economic performance.
【作者單位】: 東南大學(xué)交通學(xué)院;同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51208097) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20120092120058) 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK2012343)
【分類號】:U448.27
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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