CFRP拉索斜拉桥模态试验与分析.pdf

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1、CFRP拉索斜拉桥模态试验与分析刘荣桂，周士金，许飞，蔡东升，陈蓓29文章编号：1003—4722(2009)03—0029—04CFRP拉索斜拉桥模态试验与分析刘荣桂，周士金，许飞，蔡东升，陈蓓(江苏大学土木工程系，江苏镇江212013)摘要：采用环境脉动法对CFRP拉索斜拉试验桥进行模态试验。联合采用峰值拾取法和互功率谱(PSD)法来识别模态参数，并将其与有限元模型计算结果进行对比分析；按等轴向刚度准则将CFRP索替换为钢索，比较不同索模型的动力特性。结果表明：实测结果与计算结果基本吻合，相对钢索，CFRP索斜拉桥自振频率有所提高。关键词：

2、斜拉桥；CFRP；斜拉索；脉动测试；模态试验；有限元分析中图分类号：TU317．2；U448．27文献标志码：AModalTestandAnalysisofCable。-StayedBridgeUsedwithCFRPStayCablesLJURong—gui，ZHoUShi-jin，XUFei，C_AJDongsheng，CHENBei(DepartmentofCivilEngineering，JiangsuUniversity，Zhe~iang212013，China)Abstract：Themodaltestforanexperiment

3、alcable—stayedbridgeusedwithCFRPstaycableswasmadebytheenvironmentalpulsatingmethodandthemodalparametersofthebridgewerei—dentifiedbythejointpeakpickingmethodandcross—powerspectraldensity(PSD)methodandwerethencomparativelyanalyzedinaccordancewiththeresultscalculatedbythefinite

4、elementmode1．Meanwhile，theCFRPcableswerealsosubstitutedforsteelcablesinconformitytothee—quivalentaxialstiffnessprincipleandthedynamicbehaviorofthemodelsofthetWOkindsofthecableswerecompared．Theresultsrevealthatthetestingvaluesagreewiththecalculationonesonthewholeandincomparis

5、ontOthecable—stayedbridgeusedwithsteelcables，thenaturalvi—brationfrequencyofthebridgeusedwithCFRPcablesincreasesaIittle．Keywords：cable—stayedbridge；CFRP；staycable；pulsatingtesting；modaltest；finiteele—mentanalysis1概述拉试验桥的实桥性能测试则是CFRP索进一步研由于传统钢缆索自重应力占其本身容许应力相究和应用的关键。当大的比例口]，所以

6、传统斜拉桥的承载效率及跨越迄今，国内在对CFRP拉索斜拉桥研究方面还能力受到一定的限制。目前，已从理论上证明了碳局限于有限元的模拟，除了方志等人对单根CFRP纤维复合材料(CFRP)索的应用对斜拉桥的静动力筋的锚固问题进行试验研究，以及梅葵花等人在特性有不同程度的改善作用[2。]，而CFRP索的实CFRP索试验桥施工期间进行的相关试验研究外，际应用在国内外也已初见端倪J，其进一步发展实桥试验和应用研究还很少。在现有研究[6基础将是各国学者研究的热点课题。期间，CFRP索斜上，笔者对国内首座CFRP拉索斜拉试验桥进行现收稿日期：20O8—12一O

7、2基金项目：国家自然科学基金资助项目(50678074)作者简介：刘荣桂(1957-)，男，教授，博士生导师，1982年毕业于兰州铁道学院铁道工程专业，工学学士，1985年毕业于兰州铁道学院结构工程专业，工学硕士，1999年毕业于东南大学结构工程专业，工学博士(1iurg@ujs．edu．cn)。30桥梁建设2009年第3期场模态试验，同时采用有限元软件对试验桥结构进测试中取主跨Z2索与主梁交接点(41点)作为行动力特性分析，将理论计算结果与实测结果作比参考点，移动的拾振器以横桥向的3枚作为1组，从较并得出一些结论，为进一步研究CFRP索斜拉桥

8、边跨桥台开始依次向主跨桥墩处移动测试。振动信提供理论依据和实际参考。号采集系统采用941一B型6通道超低频测振仪和DLF-3型两通道四合一放大器。数据