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碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFRP）具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)良性能,將其用于大跨度斜拉橋中能發(fā)揮該材料的性能優(yōu)勢.為研究CFRP索斜拉橋和鋼索斜拉橋在地震作用下的動力性能,以某一大跨度斜拉橋?yàn)閷ο?建立有限元計(jì)算模型,采用等軸向強(qiáng)度變化的原則將鋼索替換為CFRP索,計(jì)算并獲得二者在同一地震波作用下的最終位移、應(yīng)力和位移-時程曲線.計(jì)算結(jié)果表明,與鋼索斜拉橋相比,采用碳纖維索后橋梁的變形特征基本接近,但結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)有所改善,主梁的最大內(nèi)力和最大位移值均變小.
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為了研究碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)索和鋼索斜拉橋在地震響應(yīng)和抗震性能方面的差異,以蘇通長江公路大橋?yàn)閰⒖冀⒘擞邢拊獎恿W(xué)模型。采用等軸向剛度準(zhǔn)則進(jìn)行鋼索和CFRP索的替換,利用時程分析法比較了不同索斜拉橋的地震響應(yīng)值,并進(jìn)行了抗震驗(yàn)算和評價。結(jié)果表明:相對鋼索斜拉橋,CFRP索斜拉橋的自振頻率有明顯提高,位移和內(nèi)力地震響應(yīng)值減小,響應(yīng)衰減較快,且抗震性能優(yōu)勢明顯,其原因是CFRP索斜拉橋自重輕、索橋耦合振動的概率小、索的材料阻尼大等;所得結(jié)論可為CFRP索在大跨斜拉橋中的應(yīng)用提供參考。
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