车致火灾作用下桥梁拉索防火隔热层的材料与结构协同优化设计方法
编号：88
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更新：2025-04-17 17:34:18
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口头报告
摘要
拉索是斜拉桥中重要的承载构件，日益增多的桥梁火灾使拉索遭受威胁，但缺乏有效的拉索外包复合材料防火隔热层设计方法。针对具有多尺度特征的复合材料防火隔热层，提出了一种车致火灾作用下拉索防火隔热层的材料与结构协同设计方法。构建了材料与结构协同设计的优化方程，提出了将耦合优化问题分解为基于有限元传热分析的结构尺度设计和基于逆均匀化方法的材料尺度设计的解耦策略，并利用 MATLAB、PyroSim与ANSYS 等进行CFD‐FEM 耦合分析的数值实现。以典型的 50m3 罐车火灾为例，开展了最不利工况分析，以拉索表面最高温度不超过 400 °C为防护目标，采用提出的方法对由玄武岩织物复合材料与高硅氧复合材料构成的防护层进行优化设计，获得满足防护需求的设计方案。
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