CFRP斜拉索風(fēng)雨激振及減振控制研究.pdf

1、隨著各個(gè)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通越來(lái)越便利，很多國(guó)家實(shí)施了以橋梁形式跨越海灣或海峽的跨海工程，經(jīng)濟(jì)、合理、美觀的斜拉橋成為了大跨橋梁的主要橋型之一。碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，將該材料應(yīng)用于大跨斜拉橋的纜索結(jié)構(gòu)引起了土木工程界的廣泛興趣和重視。用CFRP索不僅可以減輕橋梁上部結(jié)構(gòu)自重，提高斜拉橋的跨越能力，而且還能基本解決鋼拉索的腐蝕退化問題，延長(zhǎng)拉索的使用壽命。CFRP索在風(fēng)和雨的共同作用下會(huì)

2、發(fā)生風(fēng)雨激振，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在對(duì)CFRP索風(fēng)雨激振方面的研究還不多，本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，基于拉索振動(dòng)理論和空氣動(dòng)力學(xué)原理，建立了CFRP索風(fēng)雨激振的單自由度模型，對(duì)模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，分析了各參數(shù)對(duì)CFRP索風(fēng)雨激振的影響，在此基礎(chǔ)上，以大型有限元軟件ANSYS為平臺(tái)，對(duì)CFRP索風(fēng)雨激振的減振控制進(jìn)行了研究，提出了一些有效的減振控制方法，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.風(fēng)雨激振的理論模型和數(shù)值分析
　　 探討了CFR

3、P索振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程，在此基礎(chǔ)上，對(duì)CFRP索的風(fēng)雨激振致振機(jī)理進(jìn)行了歸納，闡述了風(fēng)雨激振發(fā)生的幾種可能機(jī)理，建立了CFRP索風(fēng)雨激振的單自由度模型，對(duì)鋼索、按等軸向剛度設(shè)計(jì)的CFRP索、按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的CFRP索風(fēng)雨激振的振動(dòng)控制方程進(jìn)行了推導(dǎo)，對(duì)CFRP索的風(fēng)雨激振進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)合拉索風(fēng)雨激振的致振機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　 2.風(fēng)雨激振的參數(shù)對(duì)比分析
　　 研究了各主要參數(shù)對(duì)CFRP索風(fēng)雨激振的影響，同時(shí)將各參數(shù)對(duì)不同

4、索（鋼索、按等軸向剛度設(shè)計(jì)的CFRP索、按等強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的CFRP索）風(fēng)雨激振的影響進(jìn)行了對(duì)比分析，繪制了各參數(shù)與拉索風(fēng)雨激振振幅的關(guān)系曲線，并做了相應(yīng)的分析，為CFRP索在抗風(fēng)雨激振中的參數(shù)選取及拉索的設(shè)計(jì)提供了必要的參考。
　　 3.CFRP索風(fēng)雨激振的減振控制研究
　　 探討了CFRP索風(fēng)雨激振的幾種主要減振措施，以大型有限元軟件ANSYS作為有限元計(jì)算平臺(tái)，在對(duì)CFRP單索進(jìn)行有限元建模的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分