GFRP桁架橋的力學(xué)性能分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、GFRP桁架橋是以玻璃纖維復(fù)合材料制成的桿件代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料桿件而形成的新型橋梁結(jié)構(gòu)，由于其桿件單向受力，可充分發(fā)揮復(fù)合材料沿纖維方向強(qiáng)度高的優(yōu)勢，近些年來在我國橋梁工程的建設(shè)研究中受到了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的混凝土及金屬材料相比，F(xiàn)RP輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)突出，生產(chǎn)工業(yè)化程度高，與橋梁工程要求耐久性好、施工快的應(yīng)用需求相吻合，因此高性能FRP橋梁有望在橋梁工程中得到大量應(yīng)用。鑒于GFRP桁架橋在國內(nèi)同類橋梁中的工程實(shí)例少、理論研究工作相

2、對滯后的現(xiàn)狀，有必要對GFRP桁架橋的力學(xué)性能進(jìn)行全面的研究。本文依托國內(nèi)新近建成的一座GFRP桁架橋——淮河出海航道高良澗閘區(qū)工作橋（后文中簡稱“閘區(qū)工作橋”）為工程背景，通過有限元計(jì)算和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對GFRP桁架橋的結(jié)構(gòu)體系及連接方式進(jìn)行了研究，分析了橋梁結(jié)構(gòu)的特征與力學(xué)性能。本文完成的主要工作如下:
　　(1) FRP材料性能不同于傳統(tǒng)材料，為準(zhǔn)確的獲得材料的實(shí)際屬性同時檢驗(yàn)GFRP構(gòu)件的力學(xué)性能，針對閘區(qū)工作橋的

3、主要受彎構(gòu)件(下平橫聯(lián)SX1，SX2)進(jìn)行了材料試驗(yàn)和型材的抗彎性能試驗(yàn)。通過理論計(jì)算和試驗(yàn)相結(jié)合的方式得到了單層板和層合板的力學(xué)特性，為后續(xù)章節(jié)的研究提供材料參數(shù)。
　　(2)開展了節(jié)點(diǎn)板位置處的螺栓連接結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究。進(jìn)行了螺栓連接結(jié)構(gòu)的拉伸試驗(yàn)、多螺栓連接結(jié)構(gòu)的推出試驗(yàn)以及節(jié)點(diǎn)板的足尺模型推出試驗(yàn)，采用了理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，在驗(yàn)證了模型準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上分析了節(jié)點(diǎn)板處螺栓荷載的分配和各部件的受力情況。