超千米级CFRP与钢组合拉索斜拉桥动力性能分析
本文选题：斜拉桥 + 超千米级 ； 参考：《东南大学学报(自然科学版)》2014年05期
【摘要】：为研究超千米级碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合拉索斜拉桥动力性能,参考苏通大桥设计参数,选择优化的组合拉索面积比,分别建立1 400 m CFRP与钢组合拉索斜拉桥有限元模型以及全钢、全CFRP拉索斜拉桥2个对比模型.首先,对组合拉索斜拉桥以及对比模型的固有频率和振型进行计算.然后,选择典型地震波进行地震动响应时程分析,并分别研究一维激励和三维激励2种输入形式.最后,采用规范法,从颤振稳定性、静力扭转稳定性以及抖振振幅估计3个方面对抗风稳定性进行分析.结果表明:采用合理优化面积比0.35,可使CFRP与钢组合拉索斜拉桥的抗震性能不仅优于传统钢拉索设计以及价格昂贵的全CFRP拉索设计,而且其主要构件内力数值也较低;对于抗风稳定性,组合拉索斜拉桥略低于全钢拉索设计,但明显优于全CRFP拉索设计,可在减轻拉索自重的同时提高其经济性能.
[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.
【作者单位】： 东南大学交通学院;同济大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51208097) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120092120058) 江苏省自然科学基金资助项目(BK2012343)
【分类号】：U448.27
【参考文献】
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