超大跨径cfrp主缆悬索桥静力性能理论分析

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1、超大跨径CFRP主缆悬索桥静力性能理论分析第３６卷第２期２０１４年４月土木建筑与环境工程ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶ０１．３６Ｎｏ．２Ａｐｒ。２０１４ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—４７６４．２０１４．０２．００８超大跨径ＣＦＲＰ主缆悬索桥静力性能理论分析王立彬，吴勇（南京林业大学土木工程学院，南京２１００３７）摘要：首先推导了大跨悬索桥的无量纲形式平衡方程和协调方程得到索力和位移控制方程，然后推导了索力方程

2、中的特征参数Ａ２的表达式，分析了参数Ａ２和载荷比Ｐ对索力和位移增量的影响。在此基础上，以３０００ｍ跨度悬索桥为算例，分析了在正反对称载荷工况下考虑和不考虑拉索弹性———————————————————————————————————————————————伸长情况下的悬索索力和位移增量的特征，最后对比钢索，分析了悬索桥跨度对ＣＦＲＰ缆索内力、位移控制方程参数的影响，以及参数变化对缆索体系悬索桥静力行为的影响，阐述了大跨ＣＦＲＰ悬索桥静力行为的本质特征，从理论上证明了ＣＦＲＰ悬索体系的优势和特点。关键词：悬

3、索桥；ＣＦＲＰ索；钢索；静力性能中图分类号：Ｕ４４８．２５文献标志码：Ａ文章编号：１６７４—４７６４（２０１４）０２—００４８—０９ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｔａｔｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｕｐｅｒＳｐａｎＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈＣＦＲＰＣａｂｌｅＷａｎｇＬｉｂｉｎ，ＷｕＹｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕ

4、ｍｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｅｑｕａｔｉｏｎｃａｂｌｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｅｑｕａｔｉｏｎｉｓ———————————————————————————————————————————————ａｒｅｄｅｄｕｃｅｄｔＯｇｅｔｔｈｅｃａｂｌｅｆｏｒｃｅｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒ又２ｉｎｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｎｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃａｂｌｅｆｏｒｃｅｄｅｄｕｃｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅＰｉｓｔｈ

5、ｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔｏｆｃａｂｌｅｆｏｒｃｅａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃａｕｓｅｄｂｙａｓａ又２ａｎｄｌｏａｄｒａｔｉｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔａｋｉｎｇ３０００ｍｓｐａｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ———————————————————————————————————————————————ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｅｘａｍｐｌｅ。ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔｏｆｃａｂｌｅｆｏｒｃｅａｎｄｃａｂｌｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｕｎｄｅｒｓｙｍｍｅｔ

6、ｒｉｃａｌａｎｄａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｏａｄａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｃａｓｅ，ｔＷＯｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｏｎｅｔａｋｅｓｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｎｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｂｕｔｔｈｅｏｔｈｅｒｄｏｅｓｎｏｔ．Ａｔｌａｓｔ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｅｅｌｃａｂｌｅ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｃａｂｌｅｆｏｒｃｅｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｅｑｕａｔｉｏ

7、ｎｃａｕｓｅｄｂｙｓｐａｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｂｙｐａｒａｍｅｔｅｒｃｈａｎｇｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄ———————————————————————————————————————————————ｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒｓｐａｎＣＦＲＰｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅａｒｅａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｅｓｕｂｓｔａｎｔｉｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｌｅａｒｅｄａｎｄｔ

8、ｈｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣＦＲＰｃａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｏｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ；ＣＦＲＰｃａｂｌｅ；ｓｔｅｅｌｃａｂｌｅ；ｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ现代悬索桥主缆一般都采用钢索，而缆索体系的缆索材料用量随跨度的平方增长。如果采用传统的钢索，主缆的自重将特别可观，其自重应力将消耗掉容许应力的相当大部分