CFRP索斜拉-悬吊协作体系桥的动力特性及地震响应分析.pdf

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1、卷L35．35_JOURNALOFJIANGSUUNIVERSITY(NaturalSciericeEdition、doi：10．3969／j．issn．1671—7775．2014．05．018CFRP索斜拉一悬吊协作体系桥的动力特性及地震响应分析刘荣桂，陈蓓，冯国英，蔡东升(江苏大学土木工程与力学学院，江苏镇江212013)摘要：采用非线性有限元法，对主跨800m的CFRP索斜拉一悬吊协作体系桥的动力特性及地震响应进行了计算，并与钢索斜拉一悬吊协作体系桥进行对比分析．结果表明：此跨径下的斜拉一悬吊协作体系桥前lO阶自振频率

2、为0．1～0．7Hz，振型表现出明显的三维性及相互耦合等特点；CFRP索斜拉一悬吊协作体系桥振型相同的各阶自振频率，高于相同结构布置形式的钢索体系桥，表明将传统钢索替换为CFRP索有利于结构抵抗低频激励；在地震波作用下，CFRP索斜拉一悬吊协作体系桥的位移响应值与钢索桥接近，但内力响应值较钢索桥小；在响应的衰减速度方面，CFRP索斜拉一悬吊协作体系桥衰减速度较钢索桥快，在抗震性能上具有一定优势．关键词：斜拉一悬吊协作体系桥；CFRP；动力特性；地震响应；有限元分析中图分类号：U448文献标志码：A文章编号：1671—7775(

3、2014)05—0595—05引文格式：刘荣桂，陈蓓，冯国英，等．CFRP索斜拉一悬吊协作体系桥的动力特性及地震响应分析[J]．江苏大学学报：自然科学版，2014，35(5)：595—599，620．Dynamiccharacteristicsandseismicresponseanalysisofcable-stayedsuspensionbridgewithCFRPcablesLiuRonggui，ChenBei，FengGuoying，CaiDongsheng(FacultyofCivilEngineeringandMe

4、chanics，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China)Abstract：Throughfiniteelementmethod，thedynamiccharacteristicsandtheseismicresponseanalysisofan800m·-spancable·-stayedsuspensionbridgewithCFRPcableswereconductedtocomparewiththoseofthebridgeinthesamestructuralar

5、rangementwithsteelcables．Theresultsshowthatthevibrationfre—quenciesofspancable·stayedsuspensionbridgerangefrom0．1to0．7Hz，andthevibrationmodeissig—nificantlythree-dimensionalandmutuallycoupled．Thenaturalfrequenciesofthecable—stayedsuspensionbridgewithCFRPcablesarelar

6、gerthanthoseofthebridgewithsteelcables，whichmeansthatCFRPea—blescanhelpresistinglowfrequencyexcitation．Bytheseismicwaves，thedisplacementofcable—stayedsuspensionbridgewithCFRPcablesissimilartothatofbridgewithsteelcables，whiletheinternalforceofbridgewithCFRPcablesissm

7、allerthanthatofbridgewithsteelcables．TheCFRP—cablebridgehascertainadvantagesinthedecayofresponse．Keywords：cable—stayedsuspensionbridge；CFRP；dynamiccharacteristic；seismicresponse；finiteelementanalysis收稿日期：2013—04—11基金项目：国家自然科学基金资助项目(51078170)作者简介：刘荣桂(1957一)，男，江苏江都人，博

8、士，教授，博士生导师(1iurg@ujs．edu．cn)，主要从事CFRP拉索桥和混凝土耐久性研究陈蓓(1966一)，女，江苏泰州人，博士研究生，副教授(cb—kjxy@foxmail．COIl1)，主要从事结构材料应用研究．碳纤维增强复合材料(carbonfiberrein