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基于接触滑移理论的CFRP拉索黏结型锚具精细化仿真 被引量：4
1
作者 熊文 蒋超 +1 位作者 肖汝诚 叶见曙 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1218-1223,共6页
基于接触滑移理论以及库仑摩擦模型,利用通用有限元软件ANSYS的接触分析模块,建立CFRP拉索黏结型锚具精细化有限元模型.根据既有试验数据以及客观规律对所提出的精细化分析方法进行准确性验证,并利用经过准确性验证的有限元模型进行参... 基于接触滑移理论以及库仑摩擦模型,利用通用有限元软件ANSYS的接触分析模块,建立CFRP拉索黏结型锚具精细化有限元模型.根据既有试验数据以及客观规律对所提出的精细化分析方法进行准确性验证,并利用经过准确性验证的有限元模型进行参数分析,从而得到外套筒锥度、黏结材料弹性模量以及筋材表面粗糙度与锚具锚固性能之间的关系,确定不同破坏形式下CFRP筋材直径的选择原则,给出可用来指导设计锚具合理尺寸的锚具极限拉力-最小锚固长度关系曲线.根据定量定性分析结果给出锚具锚固性能的优化方向,为新型锚固设计方法提供理论依据. 展开更多
关键词 cfrp拉索 黏结型锚具 接触滑移理论 参数分析 有限元
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考虑流固耦合CFRP拉索风雨激振数值模拟 被引量：2
2
作者 杨吉新 黎建华 +2 位作者 余越 孙亭亭 刘杰 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2017年第3期443-447,457,共6页
以肇庆市阅江大桥工程为背景,采用Davenport脉动风速谱,基于自回归模型方法模拟拉索水平脉动风速时程.利用WORKBENCH针对上述计算的风场情况,考虑最易产生风雨激振现象工况,对考虑流固耦合钢索及CFRP拉索风雨激振进行数值模拟.计算结果... 以肇庆市阅江大桥工程为背景,采用Davenport脉动风速谱,基于自回归模型方法模拟拉索水平脉动风速时程.利用WORKBENCH针对上述计算的风场情况,考虑最易产生风雨激振现象工况,对考虑流固耦合钢索及CFRP拉索风雨激振进行数值模拟.计算结果表明,CFRP索对比传统钢索而言,在风雨激振响应上表现更好,但CFRP索的振动频率更快. 展开更多
关键词 自回归模型 结构风场 流固耦合 cfrp拉索 风雨激振
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考虑流固耦合CFRP拉索风振响应分析 被引量：2
3
作者 杨吉新 黎建华 +2 位作者 杜蕊蕊 孙亭亭 刘杰 《中外公路》 北大核心 2018年第5期84-87,共4页
以肇庆市阅江大桥工程为背景,采用等效强度法,以CFRP材料替代传统钢拉索,采用Davenport脉动风速谱,利用Matlab对阅江大桥拉索结构风场进行仿真模拟。以模拟数据作为结构风场条件,考虑两类拉索空间结构工况,通过Workbench对钢索及CFRP拉... 以肇庆市阅江大桥工程为背景,采用等效强度法,以CFRP材料替代传统钢拉索,采用Davenport脉动风速谱,利用Matlab对阅江大桥拉索结构风场进行仿真模拟。以模拟数据作为结构风场条件,考虑两类拉索空间结构工况,通过Workbench对钢索及CFRP拉索流固耦合风振响应进行计算分析。计算结果表明:采用CFRP作为拉索材料,索结构的风振响应表现相比传统钢索有增强亦有减弱,但CFRP索的振动频率在不同流场分布下均有提高。 展开更多
关键词 cfrp拉索 结构风场 流固耦合 风振
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大吨位CFRP拉索的锚固性能及安装参数研究 被引量：4
4
作者 冯博 汪昕 吴智深 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期68-74,共7页
研究了大跨斜拉桥用大吨位CFRP拉索的锚固问题和超长拉索带来的特殊安装问题。通过有限元分析方法建立了变刚度荷载传递材料(LTC)锚固系统和斜拉索安装系统的非线性模型。锚固性能方面,优化了荷载传递介质的弹性模量、长度、内锥角、受... 研究了大跨斜拉桥用大吨位CFRP拉索的锚固问题和超长拉索带来的特殊安装问题。通过有限元分析方法建立了变刚度荷载传递材料(LTC)锚固系统和斜拉索安装系统的非线性模型。锚固性能方面,优化了荷载传递介质的弹性模量、长度、内锥角、受荷端厚度、界面摩擦系数,并进行了强度校核。拉索安装方面,研究了锚具修正角、拉索两端索力差值和拉索变形等关键参数,并对长度为1 085 m的钢拉索和CFRP拉索的安装参数进行了对比。结果表明:变刚度荷载传递材料减小了锚固区的应力集中。依据各部分材料性能要求,得到了拉力为15 000kN CFRP拉索锚固系统的设计参数,包括钢套筒长度1 000 mm,直径424 mm,壁厚40 mm,内锥度为5°和采用45#高强度结构钢;荷载传递材料加载端半径40 mm,各区段弹性模量取值范围为1～2 GPa(LTC-1)、4～7GPa(LTC-2)、15～25 GPa(LTC-3)、30～40 GPa(LTC-4);各区段荷载传递材料选择为树脂与石英砂混合物(LTC-1和LTC-2)、聚合物砂浆或者高性能混凝土(LTC-3和LTC-4)。拉索安装方面,得到CFRP拉索的锚具修正角、拉索两端的索力差值、拉索变形。对于最长的拉索,主塔锚固点与主梁锚固点的锚固力差值,CFRP拉索是钢拉索的1/6;锚具修正角与拉索长度为正相关,并且CFRP拉索锚具修正角仅为钢拉索的1/4;与钢拉索相比,CFRP拉索的垂度小,锚具修正角减小1°,更利于拉索安装。 展开更多
关键词 大吨位 cfrp拉索 数值分析 锚固系统 安装参数
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基于CFRP拉索的斜拉桥静力性能及经济效益分析 被引量：1
5
作者 周希茂 韦青 +1 位作者 赵一波 刘国华 《建设监理》 2023年第11期80-85,共6页
为研究CFRP拉索斜拉桥的静力性能及经济效益,以国内某三塔四跨斜拉桥为工程实例,在原结构的基础上,设计了全钢索斜拉桥与全CFRP拉索斜拉桥2种方案。对比分析表明,在合理成桥状态下,相较于钢索斜拉桥,CFRP拉索斜拉桥的索力降低;在汽车荷... 为研究CFRP拉索斜拉桥的静力性能及经济效益,以国内某三塔四跨斜拉桥为工程实例,在原结构的基础上,设计了全钢索斜拉桥与全CFRP拉索斜拉桥2种方案。对比分析表明,在合理成桥状态下,相较于钢索斜拉桥,CFRP拉索斜拉桥的索力降低;在汽车荷载作用下,2种方案中主梁的最大挠度均满足规范要求,将钢索替换为CFRP拉索后主梁挠度有所增加;由于CFRP拉索的线膨胀系数仅为钢索的1/20,在温度荷载作用下,CFRP拉索斜拉桥主梁的最大挠度值远小于钢索斜拉桥主梁挠度;在承载能力极限状态下,2种方案中主梁的最大轴力及弯矩均有较大提高,且均位于中塔位置处;在正常使用极限状态下,CFRP拉索斜拉桥在一定程度上提升了主梁的应力储备,2种方案中斜拉索的最大应力均小于规范的应力限值;若不考虑其他因素影响,相较于钢索,CFRP拉索斜拉桥可节约材料成本600多万元,经济效益显著。通过研究,期望为CFRP拉索斜拉桥的研究、设计和应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 cfrp拉索 斜拉桥 静力性能 经济效益
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CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能分析 被引量：4
6
作者 熊文 孙斌 +1 位作者 肖汝诚 C.S.CAI 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期124-129,共6页
为克服大跨径斜拉桥整体刚度降低,提出一种新型斜拉桥方案,即CFRP与钢组合拉索斜拉桥,介绍碳纤维增强塑料CFRP与钢组合拉索斜拉桥的设计理念,并提出斜拉索构造以及斜拉桥结构的设计方法,研究了CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能,并推导出... 为克服大跨径斜拉桥整体刚度降低,提出一种新型斜拉桥方案,即CFRP与钢组合拉索斜拉桥,介绍碳纤维增强塑料CFRP与钢组合拉索斜拉桥的设计理念,并提出斜拉索构造以及斜拉桥结构的设计方法,研究了CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能,并推导出该类斜拉桥的材料用量与造价公式.基于所推导公式,对其跨长、塔高以及价格比分别进行经济性能参数分析,得到CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能变化规律,为该类斜拉桥设计提供理论依据,从理论上证明CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能优势和未来替代传统斜拉索应用在斜拉桥上的可行性. 展开更多
关键词 斜拉桥 组合拉索 cfrp斜拉索 经济性能 造价公式 参数分析
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CFRP与钢组合斜拉索斜拉桥方案研究 被引量：2
7
作者 熊文 肖汝诚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期120-125,共6页
针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补... 针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补各自缺点.介绍了该组合方案的设计方法和关键力学参数,并利用参数分析给出推荐取值.通过构造和全桥研究可以得出:与全钢斜拉索斜拉桥相比,该组合斜拉索斜拉桥垂度效应小,自重轻;而与全CFRP斜拉索斜拉桥相比,其整体刚度大,价格便宜.从理论上证明了这种组合斜拉索的力学优势和替代传统钢斜拉索或全CFRP斜拉索应用在斜拉桥上的可行性. 展开更多
关键词 斜拉桥 组合斜拉索 cfrp斜拉索 设计方法 可行性研究
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碳纤维增强复合材料(CFRP)索支桥梁结构综述 被引量：5
8
作者 王波 刘越 +2 位作者 黄泽华 刘恩赐 赵旺盛 《市政技术》 2023年第4期1-13,101,共14页
碳纤维增强复合材料(CFRP)作为一种新兴的建筑材料,由于具有质量轻、抗拉强度高、抗疲劳性能好、耐久性能佳等优点,受到广大土木工程人士的喜爱。现如今,钢制缆索普遍存在耐腐蚀性和抗疲劳性能差、承载力不足、温度变形大等问题。若将... 碳纤维增强复合材料(CFRP)作为一种新兴的建筑材料,由于具有质量轻、抗拉强度高、抗疲劳性能好、耐久性能佳等优点,受到广大土木工程人士的喜爱。现如今,钢制缆索普遍存在耐腐蚀性和抗疲劳性能差、承载力不足、温度变形大等问题。若将特殊工作环境中的钢制缆索替换为CFRP拉索,不但能解决钢制缆索的结构耐久性问题、提升桥梁的综合性能,而且能使桥梁结构变得更加轻盈和美观。首先介绍了纤维增强复合材料(FRP)的特性、分类及其主要生产工艺,然后介绍了CFRP索支桥梁结构的分类、重点研究成果及其工程应用,最后对CFRP索支桥梁结构的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 cfrp拉索 cfrp拉索的锚固形式 桥梁结构
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碳纤维复合材料拉索的非线性力学性能 被引量：3
9
作者 张建东 方志 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期751-756,共6页
采用解析法分析碳纤维复合材料(CFRP)拉索的非线性力学性能,通过与钢拉索对比分析,得出了CFRP拉索的受力特点。由于密度低,CFRP拉索自重应力、垂度约为钢拉索的1/5,承载效率也比钢拉索高许多,其承载极限长度为钢拉索的7倍,且随跨径增大... 采用解析法分析碳纤维复合材料(CFRP)拉索的非线性力学性能,通过与钢拉索对比分析,得出了CFRP拉索的受力特点。由于密度低,CFRP拉索自重应力、垂度约为钢拉索的1/5,承载效率也比钢拉索高许多,其承载极限长度为钢拉索的7倍,且随跨径增大,钢拉索的等效弹性模量下降非常快,而CFRP索仍保持较高值。由于CFRP线胀系数比钢材的线胀系数要小得多,约为其1/14,在温差与约束相同时,无垂度CFRP索温度应力仅为无垂度钢索的1/23。当有垂度时,钢索的温度应力降低,CFRP索的温度应力变化很小。 展开更多
关键词 cfrp拉索 极限跨径 垂度效应 温度应力
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斜拉索的静力设计计算 被引量：3
10
作者 梅葵花 孙胜江 《中外公路》 北大核心 2007年第4期121-124,共4页
斜拉桥设计过程中,需要对斜拉索进行精确设计计算,以确保每根拉索能精确安装就位,并使其成桥时线形和索力符合设计要求。根据拉索弦向张拉力已知这一条件,从斜拉索微段的平衡方程出发,推导了斜拉索设计参数的精确计算公式,并从精确解析... 斜拉桥设计过程中,需要对斜拉索进行精确设计计算,以确保每根拉索能精确安装就位,并使其成桥时线形和索力符合设计要求。根据拉索弦向张拉力已知这一条件,从斜拉索微段的平衡方程出发,推导了斜拉索设计参数的精确计算公式,并从精确解析式中直接得出忽略拉索弹性伸长的近似解,选择了两种跨度的钢拉索和CFRP拉索作为算例,比较了各种计算方法的计算精度,得出各种近似计算方法对于CFRP拉索的计算精度均高于钢拉索相应的计算精度等结论,为斜拉索的设计提供理论依据和建议。 展开更多
关键词 斜拉桥 拉索设计 解析法 cfrp拉索 索力
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