CFRP拉索巨型框架懸掛建筑與驗證性示范工程研究.pdf

1、CFRP拉索框架懸掛結(jié)構(gòu)作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)體系，將框架結(jié)構(gòu)、懸掛建筑結(jié)構(gòu)和高強材料CFRP吊索有機結(jié)合在一起。CFRP拉索框架懸掛建筑充分地利用高強CFRP材料的物理力學(xué)性能，避免了普通鋼拉索的腐蝕和疲勞問題，實現(xiàn)了建筑、結(jié)構(gòu)和藝術(shù)的和諧統(tǒng)一?？蚣苁綉覓旖Y(jié)構(gòu)不僅可以形成室內(nèi)大空間，同時建筑功能與結(jié)構(gòu)構(gòu)造的矛盾被有效解決。本文結(jié)合國內(nèi)首座CFRP拉索框架式懸掛建筑的設(shè)計和建造進行了理論分析與試驗研究。主要內(nèi)容如下:
　　首先，介紹

2、了懸掛建筑結(jié)構(gòu)的特點和發(fā)展概況，并設(shè)計了CFRP拉索框架懸掛建筑示范工程。由于新建框架懸掛建筑需跨越一座二層的既有建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計需確保對既有建筑和景觀的影響最小。為了減輕建筑整體的自重、縮短施工時間并且提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，該CFRP拉索框架懸掛結(jié)構(gòu)的主框架采用鋼結(jié)構(gòu)形式。同時，采用了CFRP拉索替代傳統(tǒng)的鋼拉桿，且專門開發(fā)了CFRP拉索灌注型錨具和夾片式錨具。此外，利用GFRP型材板代替普通混凝土樓板、CFRP網(wǎng)格筋代替普通鋼筋應(yīng)用于

3、建筑中。
　　其次，開展了CFRP拉索錨具組裝件設(shè)計和試驗研究。分別將CFRP光圓筋材和CFRP帶肋筋材應(yīng)用于CFRP拉索框架懸掛建筑示范工程中，根據(jù)相關(guān)規(guī)范進行夾片式錨具和灌注型錨具的設(shè)計。對示范工程中使用的錨具組裝件進行試驗研究，保證其在實際使用過程中的安全性。將CFRP拉索安裝于懸掛建筑，通過張拉裝置對CFRP吊索施加預(yù)應(yīng)力，并用壓力傳感器監(jiān)測拉索的受力。
　　再次，開展了CFRP拉索框架懸掛建筑示范工程的自振特性分析

4、和相關(guān)試驗研究。建立了CFRP拉索框架懸掛建筑示范工程的ABAQUS精細化有限元模型，對結(jié)構(gòu)的動力特性進行研究。在示范工程施工完成后，對其進行動力試驗，通過環(huán)境激勵和數(shù)據(jù)采集分析，得到結(jié)構(gòu)振型、結(jié)構(gòu)阻尼比和結(jié)構(gòu)自振頻率等參數(shù)。后續(xù)對CFRP拉索框架懸掛建筑示范工程的懸掛大梁、CFRP拉索、框架柱等重要構(gòu)件的受力和變形情況進行研究，確保建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。
　　最后，設(shè)計了新型單段及多段CFRP拉索巨型框架懸掛減振結(jié)構(gòu)，簡要介紹結(jié)