CFRP筋應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用研究”為背景,結合芷江舞水大橋,按照相似原理,建立了碳纖維系桿拱橋縮尺試驗模型。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在國內外的應用研究現(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,確定模型各構件截面形狀及尺寸,并制作實驗模型；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)；將模型試驗結果和有限元理論分析結果進行對比,考察理論分析結果的正確性。
　　 通過有限元分析數(shù)據(jù)與模型橋實測數(shù)據(jù)的對比,結果表明:模型在使用階段各工況的作用下,模型的撓度和應力結果均與荷載呈線性關系,實測值和有限元理

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