基于CFRP-钢组合拉索斜拉桥的抗震优化研究

CFRP-钢组合拉索斜拉桥的抗震优化研究 本研究论文主要探讨CFRP-钢组合拉索斜拉桥的抗震优化问题。为验证CFRP-钢组合拉索斜拉桥的可行性，本文将南京长江三桥作为研究对象，以每对拉索的CFRP材料体积分数作为设计变量，利用地震谱反应法计算地震内力响应作为目标函数，并加以地震位移响应约束，建立减震优化模型；再此基础上采用改进的多种群遗传算法对优化模型进行减震优化。 CFRP-钢组合拉索斜拉桥是一种新型的斜拉桥结构形式，它可以提高斜拉桥的整体刚度同时又能考虑经济因素，因此成为海湾大桥的优选方案之一。CFRP材料具有高强度、高模量和低密度等优点，广泛应用于航空、航天、汽车和建筑等领域中。然而，CFRP材料的应用也存在一些挑战，如高成本、加工困难和连接问题等。 为了解决这些挑战，本研究采用了CFRP-钢组合拉索斜拉桥的结构形式，该结构形式可以充分发挥CFRP材料的优势，同时也可以降低成本。研究结果表明，CFRP-钢组合索斜拉桥的地震响应整体小于CFRP索及钢索斜拉桥，使用CFRP-钢组合截面拉索是可行且具有优越性的。 本研究的主要贡献在于，提出了CFRP-钢组合拉索斜拉桥的抗震优化模型，并采用改进的多种群遗传算法对优化模型进行减震优化。研究结果为CFRP-钢组合拉索斜拉桥的工程应用提供了科学依据。 关键词：CFRP复合材料；斜拉桥；抗震 中图分类号：TU599 本研究的结论可以总结如下： 1. CFRP-钢组合拉索斜拉桥是一种新型的斜拉桥结构形式，可以提高斜拉桥的整体刚度同时又能考虑经济因素。 2. 本研究提出了CFRP-钢组合拉索斜拉桥的抗震优化模型，并采用改进的多种群遗传算法对优化模型进行减震优化。 3. 研究结果表明，CFRP-钢组合索斜拉桥的地震响应整体小于CFRP索及钢索斜拉桥，使用CFRP-钢组合截面拉索是可行且具有优越性的。 本研究的结果对CFRP-钢组合拉索斜拉桥的工程应用具有重要的参考价值，并为海湾大桥的设计和施工提供了科学依据。