大跨度CFRP缆索悬索桥的抗风稳定性能

Wind Resistance Performance of Long span Suspension Bridges with CFRP Cables

摘要:

以主跨为2 000~5 000 m的悬索桥为研究对象，利用悬索桥静风稳定和颤振稳定的非线性有限元计算方法，分析了CFRP（碳纤维增强塑脂）缆索悬索桥的抗风性能.对比研究指出，采用了CFRP缆索后，静风失稳风速将降低，而颤振失稳风速则略微提高，这是由缆索质量降低和扭转基频提高的综合作用引起的.为了进一步提高CFRP缆索悬索桥的抗风性能，讨论了一系列相应的改善措施，并对其有效性进行了验证.结果表明：增大矢跨比对提高抗风性能有一定的作用；当主跨为3 000 m级或以下时，可以采用辅助拉索；当主跨达到4 000 m级时，可以采用带有稳定板的中央开槽箱梁；当主跨超过5 000 m时，则应采用分离式中央窄断面或宽开槽断面.

Abstract:

以主跨为2 000~5 000 m的悬索桥为研究对象，利用悬索桥静风稳定和颤振稳定的非线性有限元计算方法，分析了CFRP（碳纤维增强塑脂）缆索悬索桥的抗风性能.对比研究指出，采用了CFRP缆索后，静风失稳风速将降低，而颤振失稳风速则略微提高，这是由缆索质量降低和扭转基频提高的综合作用引起的.为了进一步提高CFRP缆索悬索桥的抗风性能，讨论了一系列相应的改善措施，并对其有效性进行了验证.结果表明：增大矢跨比对提高抗风性能有一定的作用；当主跨为3 000 m级或以下时，可以采用辅助拉索；当主跨达到4 000 m级时，可以采用带有稳定板的中央开槽箱梁；当主跨超过5 000 m时，则应采用分离式中央窄断面或宽开槽断面.