长输管道作用下FRP夹心板的数值模拟分析

摘要

为解决目前在役长输管道悬索跨越存在的两个问题:1) 悬索桥运行期间维修保养费用高,给运营企业带来极大的经济负担;2) 主体通常采用钢结构,结构自重大限制了桥梁跨度。本文在悬索跨越桥面板结构中引入一种新型复合材料FRP(纤维增强聚合物),FRP夹芯板有很多突出优点,尤其是强度与重量比值高、维护成本低。本文通过LUSAS有限元软件建立3D实体模型仿真模拟桥面板结构的应力变化,验证FRP夹芯板应用桥梁工程的可行性。研究表明:FRP夹芯板的位移、应变、冲击破坏均能满足材料性能的要求,能够代替钢结构用于长输管道悬索跨越结构的设计之中,并且泡沫夹心和玻璃纤维的厚度越大,玻璃纤维方向交错角度越小,越有利于结构强度。