非线性粘滞阻尼器对大跨CFRP索斜拉桥抗震性能影响研究

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1、18桥梁建设2011年第2期文章编号：1003—4722(2011)02一OO18一O5非线性粘滞阻尼器对大跨CFRP索斜拉桥抗震性能影响研究刘荣桂，邓程远，蔡东升，周士金，李十泉，陈蓓(江苏大学土木工程系，江苏镇江212013)摘要：为探讨碳纤维复合材料(CFRP)索斜拉桥的阻尼器减震控制适用性及设计参数选取，以苏通大桥为背景，建立钢索斜拉桥的有限元模型，根据等轴向刚度准则换索得到CFRP索斜拉桥模型。采用时程分析法对所取目标函数作参数敏感性分析，并对2种索的斜拉桥减震控制效果进行比较，得到粘滞阻尼器设计参数的合理取值范围。分析表明：主梁端附加阻尼器对斜拉桥结构的减震控制有很好的补充作用；阻

2、尼器参数相同时，CFRP索斜拉桥可获得较优的减震效果。关键词：斜拉桥；CFRP索；地震响应；粘滞阻尼器；时程分析法；设计参数中图分类号：U448．27；U443．38；U442．55文献标志码：AStudyofImpactofNonlinearViscousDampersonSeismicPerformanceofLongSpanCable-StayedBridgewithCFRPCablesLIURong—gui，DENGCheng。yuan，CAIDong—sheng，ZHOUShi-jin，LIShi-quan，CHENBei(DepartmentofCivilEngineering，J

3、iangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Tostudytheapplicabilityanddesignparameterselectionforseismic-reductioncon-troloftheviscousdampersforcable—stayedbridgewithcarbonfiberreinforcedplastics(CFRP)cables，theSutongBridgewastakenastheresearchobject。thefiniteelementmodelofthecable-stayedbridgew

4、ithsteelcableswasestablishedandthemodelofthebridgewiththeCFRPcableswasthenobtainedbyreplacementofthesteelcablesaccordingtotheprincipleofequivalentaxialrigidity．Thetime—historymethodwasusedtoconducttheparametersensitivityanalysisoftheselectedobjectfunctionsandtheeffectoftheseismic—reductioncontroloft

5、heviscousdampersforthebridgesrespectivelywiththeCFRPcablesandsteelcableswascomparedtofindoutrationalvaluerangeofthedesignparametersofthedampers．Theresultsoftheanalysisshowthatthedampersattachedattheendsofthemaingirdersofthebridgeshaveverygoodsupplementaryac-tiontotheseismic—reductioncontro1．Atthetim

6、etheparametersofthedampersareidentical，thebridgewiththeCFRPcablesCaDachievebettereffectoftheseismic—reductioncontro1．Keywords：cable—stayedbridge；CFRPcable；seismicresponse；viscousdamper；time—histo—ryanalysismethod；designparameter收稿日期：2010—06一O2基金项目：国家自然科学基金资助项目(50678074)作者简介：刘荣桂(1957-)，男，教授，1978年毕业于兰

7、州铁道学院铁道工程专业，工学学士，1982年毕业于兰州铁道学院结构工程专业，工学硕士，1999年毕业于东南大学结构工程专业，工学博士(1iurg@ujs．edu．on)。非线性粘滞阻尼器对大跨CFRP索斜拉桥抗震性能影响研究刘荣桂，邓程远，蔡东升，周士金，李十泉，陈蓓l91引言移“、“约束外，其他自由度均释放。辅助墩与主合理有效的抗震途径是在结构上安装减震装梁的连接通过主从节点自由度耦合来模拟。塔