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悬索桥CFRP缆索系统设计关键技术研究
| 论文题名： | 悬索桥CFRP缆索系统设计关键技术研究 |
| 关键词： | CFRP缆索系统;悬索桥;有限元方法;建模计算 |
| 摘要： | 随着交通运输的迅猛发展及工程科学技术的进步，桥梁跨径也在不断的加大，特别是对于在跨径上具有明显优势的悬索桥提出了更高的要求。从上世纪末的日本1991m明石海峡大桥的成功修建，到3300m的墨西拿海峡悬索桥的建造，再到5000m超大跨径的直布罗陀海峡悬索桥方案的提出，可以看出悬索桥的发展进程也越来越迅速了。然而现役悬索桥钢缆索具有的自重大、耐久性差等特点，是限制悬索桥发展的主要因素，这就需要研究新的材料来解决这些问题。新兴的CFRP（碳纤维增强复合材料）因具有质量轻、强度高以及抗腐蚀性好等诸多优于钢缆索材料的特点，有望从根本上解决钢缆索悬索桥遇到的一些问题，从而替代钢缆索。到目前为止，在全世界范围内已有修建CFRP缆索人行悬索桥的成功案例，但相关的研究文献还较少。因此本文探索性地对CFRP缆索悬索桥及其关键构件进行分析研究，研究的主要工作包括: ①以云南某钢缆索悬索桥为参考，根据CFRP材料的特性，拟定CFRP缆索悬索桥主要的设计参数，并将CFRP缆索悬索桥与钢缆悬索桥进行对比分析，结果表明，CFRP缆索悬索桥上部悬吊结构的总重及总恒载均比钢缆索悬索桥小，且受此影响的重力刚度也比钢缆索悬索桥小。 ②利用Midas Civil有限元软件对两类悬索桥的主缆、吊索、加劲梁和索塔进行计算，并对比各构件在恒载、活载及温度荷载作用下的受力、变形情况。此外，对两类悬索桥的动力特性进行了分析。 ③结合CFRP缆索悬索桥的Midas Civil分析结果，运用SolidWorks软件对缆索系统中索鞍、索夹和缆索进行建模计算，从缆索的受力情况出发，分析总结出了各个构件的设计制作要点。 |
| 作者： | 姜正伟 |
| 专业： | 土木工程;结构工程 |
| 导师： | 王鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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