FRP夾心橋面板橋梁靜動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)值分析.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer，簡(jiǎn)稱FRP）是近年來(lái)在橋梁工程中開始應(yīng)用的新型結(jié)構(gòu)材料，它具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等顯著特點(diǎn)。FRP夾心橋面板是最具應(yīng)用前景的結(jié)構(gòu)型式之一，它既可應(yīng)用于老橋中損毀橋面板的更換修復(fù)，也可作為新建橋梁的橋面體系。由于FRP夾心橋面板是一種新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件，對(duì)它在橋梁結(jié)構(gòu)中的靜、動(dòng)力特性等還有很多急需了解的問(wèn)題。 荷載在橋面上的橫向分布及荷載作用下橋梁的動(dòng)力響應(yīng)是橋梁設(shè)計(jì)中

2、需要考慮的重要內(nèi)容，世界各國(guó)在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)普遍采用荷載橫向分布系數(shù)和動(dòng)力系數(shù)來(lái)考慮其影響因素。研究人員針對(duì)傳統(tǒng)橋面板的荷載橫向分布系數(shù)及動(dòng)力系數(shù)的取值進(jìn)行了深入廣泛的研究（包括試驗(yàn)研究和理論研究）。FRP橋面板的一些性能（例如質(zhì)量、剛度和阻尼性能等）和傳統(tǒng)的混凝土或鋼橋面板有很大的不同，這可能導(dǎo)致采用FRP橋面板橋梁的性能和采用傳統(tǒng)橋面板橋梁性能的差異。但是研究人員對(duì)采用FRP橋面板的橋梁的特性還少有研究。因此，本論文采用數(shù)值分析方法

3、對(duì)FRP橋面板橋梁的荷載橫向分布情況及橋梁的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究。 由于FRP夾心板復(fù)雜的幾何構(gòu)型，給采用有限元技術(shù)對(duì)FRP橋面板橋梁的整體模擬帶來(lái)了困難，本文將FRP正弦?jiàn)A心橋面板等效為正交各向異性實(shí)心板，分析結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好，證明是一種對(duì)采用FRP夾心板的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體有限元分析的有效方法；利用等效模型，本文首先對(duì)堪薩斯州鋼梁橋更換為FRP橋面板后的橋梁進(jìn)行了整橋分析，其荷載橫向分布情況與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)吻合良好，作

4、者進(jìn)一步研究了具有一般性的FRP橋面板鋼梁橋和FRP橋面板預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的荷載橫向分布系數(shù)；考慮車－橋耦合系統(tǒng)，作者利用自編的MATLAB計(jì)算程序研究了FRP橋面板體系的動(dòng)力性能，分別考察了FRP橋面板簡(jiǎn)支板橋、FRP橋面板鋼梁橋和FRP橋面板預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋在三軸卡車荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，得到了其在路面粗糙度、行車速度等影響下的動(dòng)力特性；在對(duì)梁式橋所進(jìn)行的靜力及動(dòng)力分析中作者均考慮了FRP橋面板與支承梁部分組合與完全組合兩種構(gòu)造情況