CFRP斜拉索風雨激振及減振控制研究.pdf

1、隨著各個國家和地區(qū)經(jīng)濟的高速發(fā)展，交通越來越便利，很多國家實施了以橋梁形式跨越海灣或海峽的跨海工程，經(jīng)濟、合理、美觀的斜拉橋成為了大跨橋梁的主要橋型之一。碳纖維復合材料(CFRP)具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點，將該材料應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，延長拉索的使用壽命。CFRP索在風和雨的共同作用下會

2、發(fā)生風雨激振，國內(nèi)外現(xiàn)在對CFRP索風雨激振方面的研究還不多，本文結(jié)合國家自然科學基金項目，基于拉索振動理論和空氣動力學原理，建立了CFRP索風雨激振的單自由度模型，對模型進行了數(shù)值計算，分析了各參數(shù)對CFRP索風雨激振的影響，在此基礎上，以大型有限元軟件ANSYS為平臺，對CFRP索風雨激振的減振控制進行了研究，提出了一些有效的減振控制方法，主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.風雨激振的理論模型和數(shù)值分析
　　 探討了CFR

3、P索振動的運動方程，在此基礎上，對CFRP索的風雨激振致振機理進行了歸納，闡述了風雨激振發(fā)生的幾種可能機理，建立了CFRP索風雨激振的單自由度模型，對鋼索、按等軸向剛度設計的CFRP索、按等強度設計的CFRP索風雨激振的振動控制方程進行了推導，對CFRP索的風雨激振進行了數(shù)值模擬，結(jié)合拉索風雨激振的致振機理進行了分析。
　　 2.風雨激振的參數(shù)對比分析
　　 研究了各主要參數(shù)對CFRP索風雨激振的影響，同時將各參數(shù)對不同

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