针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补各自缺点.介绍了该组合方案的设计方法和关键力学参数,并利用参数分析给出推荐取值.通过构造和全桥研究可以得出:与全钢斜拉索斜拉桥相比,该组合斜拉索斜拉桥垂度效应小,自重轻;而与全CFRP斜拉索斜拉桥相比,其整体刚度大,价格便宜.从理论上证明了这种组合斜拉索的力学优势和替代传统钢斜拉索或全CFRP斜拉索应用在斜拉桥上的可行性.
为克服大跨径斜拉桥整体刚度降低,提出一种新型斜拉桥方案,即CFRP与钢组合拉索斜拉桥,介绍碳纤维增强塑料CFRP与钢组合拉索斜拉桥的设计理念,并提出斜拉索构造以及斜拉桥结构的设计方法,研究了CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能,并推导出该类斜拉桥的材料用量与造价公式.基于所推导公式,对其跨长、塔高以及价格比分别进行经济性能参数分析,得到CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能变化规律,为该类斜拉桥设计提供理论依据,从理论上证明CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能优势和未来替代传统斜拉索应用在斜拉桥上的可行性.
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