悬索桥铰销式CFRP环带吊索试验及参数分析

[目的]针对碳纤维复合增强材料(CFRP)在桥梁吊索应用中锚固性能差的问题进行研究.[方法]提出了一种铰销式CFRP环带吊索,进行铰销式CFRP环带的静力拉伸试验,建立ANSYS有限元模型并进行了参数分析,以五峰山大桥为例,建立全桥模型,模拟CFRP环带吊索的全桥替换.[结果]试验结果表明:环带在直线相交处发生脆性断裂,平均断裂应力为直线条带的80%;随着水滴形构件楔角的增加,环带平均断裂应力逐渐增大,且增幅逐渐减小;数值模拟结果与试验结果一致,随着环带层数、水滴形构件楔角、摩擦系数的改变,环带各层不同位置的应力均出现不同程度的变化,其中曲线段及其相邻直线段的应力应变分布情况受参数变化的影响更大,对环带的承载力有较大影响;全桥替换前后的桥梁的静动力特性变化较小.[结论]本文提出的铰销式CFRP环带吊索表现出良好的力学性能,在全桥应用中展现了可行性,并有效解决了传统CFRP索锚固性能差的问题.