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摘要
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 RPC研究现状
1.2.1 RPC配置技术
1.2.2 RPC物理力学性能
1.2.3 RPC构件及结构性能研究
1.2.4 RPC工程应用
1.3 CFRP研究现状
1.3.1 FRP研究现状
1.3.2 CFRP筋(索)结构性能研究
1.3.3 CFRP索的工程应用
1.4 高性能材料应用于斜拉桥存在的问题
1.5 本文主要研究内容
第2章 结构方案的设计与论证
2.1 钢索钢主梁斜拉桥方案
2.1.1 设计技术指标及参数
2.1.2 主体结构
2.1.3 材料参数
2.2 斜拉索的替换
2.3 主梁的替换
2.3.1 主梁截面的初拟
2.3.2 RPC桥面板抗冲切承载力验算
2.3.3 截面局部稳定验算
2.3.4 截面抗剪验算
2.3.5 主梁局部抗弯验算
2.4 主塔和下部结构的替换
2.5 CFRP索RPC梁斜拉桥方案
2.5.1 几何特性
2.5.2 新方案的施工
2.6 小结
第3章 静力性能分析
3.1 分析模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 荷载及荷载组合
3.2 恒载作用效应分析
3.2.1 合理成桥索力
3.2.2 主塔偏位
3.2.3 结构内力和应力
3.3 汽车荷载作用效应分析
3.4 温度荷载作用效应分析
3.5 承载能力极限状态内力包络图
3.6 正常使用极限状态应力分析
3.7 静风性能分析
3.8 小结
第4章 静力稳定和静风稳定分析
4.1 斜拉桥静力稳定分析理论
4.1.1 桥梁稳定理论发展
4.1.2 第一类稳定问题
4.1.3 第二类稳定问题
4.1.4 稳定问题的求解方法及评价标准
4.2 斜拉桥静风稳定分析理论
4.2.1 线性理论方法
4.2.2 非线性理论方法
4.3 斜拉桥稳定分析模型
4.3.1 拉索的模拟
4.3.2 主梁的模拟
4.3.3 主塔的模拟
4.3.4 体系的有限元模型
4.4 斜拉桥稳定计算与分析
4.4.1 ANSYS中稳定问题的求解
4.4.2 弹性静力稳定分析
4.4.3 几何非线性静力稳定分析
4.4.4 双重非线性静力稳定分析
4.4.5 三维非线性静风稳定分析
4.5 小结
第5章 动力分析和弹性地震响应分析
5.1 动力特性分析理论
5.1.1 特征值方程的建立
5.1.2 特征值方程的求解
5.2 弹性地震响应分析理论
5.2.1 反应谱法
5.2.2 时程分析法
5.3 有限元分析模型
5.3.1 桩-土相互作用模型
5.3.2 斜拉桥有限元模型
5.4 动力特性分析
5.5 反应谱分析
5.5.1 桥址设计反应谱
5.5.2 内力分析
5.5.3 位移分析
5.6 时程分析
5.6.1 桥址地震波的选择
5.6.2 内力分析
5.6.3 位移分析
5.7 抗震性能评价
5.7.1 两种分析方法结果对比
5.7.1 抗震验算
5.8 小结
第6章 RPC箱型桥墩恢复力模型与塑性铰长度
6.1 试验概况
6.1.1 RPC箱型桥墩试件设计
6.1.2 试验材料及性能参数
6.1.3 试验加载装置
6.1.4 加载制度
6.1.5 试件破坏现象
6.1.6 滞回曲线
6.1.7 骨架曲线
6.2 RPC箱型桥墩抗震性能分析’
6.2.1 材料本构关系及其拟合
6.2.2 抗震分析模型
6.2.3 RPC桥墩拟静力数值模拟
6.2.4 参数分析
6.3 RPC桥墩恢复力模型
6.3.1 骨架曲线的确定
6.3.2 卸载刚度的确定
6.3.3 反复加载下强度退化的确定
6.3.4 滞回规则
6.4 双轴压弯构件非线性分析
6.4.1 基本假定
6.4.2 材料的本构关系
6.4.3 数值分析原理
6.4.4 数值分析与试验结果对比
6.5 RPC桥墩塑性铰长度探讨
6.5.1 计算理论
6.5.2 数值模拟
6.5.3 参数分析
6.5.4 数值结果与经验公式对比
6.5.5 RPC桥墩塑性铰长度回归公式
6.6 小结
第7章 弹塑性地震响应分析
7.1 弹塑性地震响应分析理论
7.1.1 静力弹塑性分析法
7.1.2 动力弹塑性时程分析法
7.2 延性响应时程分析
7.2.1 塑性铰长度计算
7.2.2 恢复力模型及参数确定
7.2.3 延性分析模型
7.2.4 计算结果分析
7.2.5 延性构件变形和强度验算
7.3 设置粘滞阻尼器的减震研究
7.3.1 粘滞阻尼器概述
7.3.2 粘滞阻尼器恢复力模型
7.3.3 粘滞阻尼器的参数优化
7.3.4 粘滞阻尼器减震效果分析
7.4 小结
结论与展望
1.本文结论
2.本文创新点
3.展望与建议
参考文献
致谢
附录A 攻读博士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文目录