CFRP与钢组合斜拉索设计方案及理论研究.pdf

第38卷第1期 同济大学学报(自然科学版) V01．38No．i OFTONGJIUNf、，ERSITY(№11秘I，ScIENcE) Jan．2010 20lO年1月 JOURNAL 文章编号：0253·374X(2010)01—0012-06 CFRP与钢组合斜拉索设计方案及理论研究 熊 文，肖汝诚 (同济大学桥梁7-程系，上海200092) The cableisanidealalternativeto the 摘要：提出两种碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合的斜拉索 proposedstay traditionalsteel cable． 方案：CFRP与钢组合截面斜拉索，以及CFRP与钢组合结构 Stay 斜拉索．前者发挥CFRP材料的优异性能。同时避免CFRP材 cable；CFRPandsteel Keywords：compositestay composite 料的锚固难题．两种材料的截面面积比为关键设计参数；后 section；CFRPandsteel composite 者将CFRP斜拉索与钢斜拉索在同一桥梁不同跨度区域分别 design study bridge；keyparameter；parametric 应用，优化了整桥经济性能．不同材料斜拉索合理跨度区域 的确定是其设计关键．采用解析解形式的参数分析．给出不 同情况下关键设计参数的推荐数值。从理论上初步证明了两 近年来，斜拉桥在跨海工程中的应用已经成为 种方案替代传统钢斜拉索的可行性． 研究热点[1-3|．对于这种超千米级斜拉桥，跨度的增 关键词：组合斜拉索；CFRP与钢组合截面；CFRP与钢组合 加会受到传统钢斜拉索垂度效应、高应力腐蚀、疲劳 结构；斜拉桥；关键设计参数；参数分析 以及极限抗拉强度的制约．随着新材料在桥梁工程 中图分类号：U448．27 文献标识码：A 中的应用，有些学者提出碳纤维增强塑料(carbon fiber．reinforced Schemesand of Design AnalysisCompositeStay 并有小跨径实验桥建成[6]．但是，CFRP斜拉索不尽 CableswithCFRPandSteeIMaterials 理想的施工性能以及昂贵价格，使其始终无法替代 XIONGWen，X／AO 传统钢斜拉索而广泛应用于大型桥梁工程中，特别 R獬愚删 of 是C