《亞熱帶服役環境下FRP加固RC構件耐久性研究》是依託華南理工大學，由黃培彥擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：亞熱帶服役環境下FRP加固RC構件耐久性研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：黃培彥
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
擬解決結構耐久性研究的瓶頸問題- - 服役環境與實際載荷耦合作用下的耐久性實驗，並探明在亞熱帶服役環境與車輛載荷耦合作用下纖維增強複合材料(FRP)加固鋼筋混凝土(RC)橋樑構件的耐久性機制，提出耐久性實驗及表征新方法。一方面，通過對周期變化的亞熱帶氣候的仿真、載入的自然環境暴露實驗與人工仿真加速實驗等，提出加速實驗的表征方法、服役環境與車輛（隨機）載荷耦合作用的仿真方法及實驗技術，研製實驗系統；另一方面，對其中最具挑戰性問題濕熱/溫度-腐蝕環境與隨機載荷耦合作用下FRP加固受損RC構件的耐久性展開實驗研究，提出在濕/腐蝕介質-熱-力多場耦合下FRP加固帶裂縫RC構件的多時間尺度損傷演化、裂紋萌生及隨機擴展、兩類裂紋相互干涉等的測試及表征方法；提出在多場耦合下FRP加固帶損傷RC構件環境疲勞全壽命及耐久性分析方法，為在役結構耐久性研究提供具有測試、分析、表征等功能的實驗力學綜合研究平台。
結題摘要
為解決結構耐久性研究的瓶頸問題——服役環境與實際載荷耦合作用下的耐久性實驗，探明在亞熱帶典型服役環境與車輛載荷耦合作用下纖維增強複合材料(FRP)加固鋼筋混凝土(RC)橋樑構件的耐久性機制，開展了兩方面的研究：（1）通過對周期變化的亞熱帶氣候的仿真、靜動載下的自然環境暴露實驗與人工仿真加速實驗等，提出亞熱帶橋樑典型服役環境與車輛（隨機）載荷耦合作用下構件疲勞/耐久性實驗方法和技術，研製和集成實驗系統；（2）對其中最具挑戰性的問題濕熱/溫度-腐蝕環境與隨機載荷耦合作用下FRP加固受損RC構件耐久性展開實驗研究。通過本項目的研究，取得了以下主要研究成果： （1）提出了濕熱、溫度-腐蝕環境與動載耦合的FRP加固RC構件環境疲勞/耐久性加速實驗方法和技術； （2）研製和集成了濕熱、溫度-腐蝕環境與（隨機）疲勞載荷耦合/共同作用下樑式構件的疲勞/耐久性加速實驗平台； （3）提出了靜動載下構件耐久性的自然環境暴露實驗方法和技術，創立了靜動載自然環境暴露實驗平台； （4）提出了高溫高濕、鹽霧等惡劣環境與循環載荷共同作用下疲勞裂紋萌生、擴展、以及試件變形的圖像採集、計算分析方法和技術；（ 5）利用上述實驗平台，實現了濕熱、溫度-腐蝕環境下樑式構件的所有類型環境疲勞/耐久性實驗； （6）在FRP加固RC構件環境疲勞/耐久性能研究方面，建立了碳纖維薄板(CFL)-混凝土界面的粘結-滑移的環境疲勞本構模型；建立了濕熱環境與載荷共同作用、非共同作用下CFL加固RC梁的疲勞方程，提出了加固梁疲勞壽命的預測方法；建立了溫度-鹽霧環境耦合作用下CFL加固RC梁的疲勞方程； （7）在仿真服役條件下FRP加固RC橋樑構件的疲勞/耐久性能研究方面，建立了車輛過載階梯譜下該類加固梁的疲勞壽命預測方法；探明了先張預應力CFL加固RC梁的預應力損失規律；提出了預應力CFL加固RC梁疲勞主裂紋擴展速率的半經驗公式及疲勞壽命預測方法；（ 8）將提出的耦合實驗方法及集成的實驗平台套用於本課題組研發的鋼纖維聚合物結構混凝土的環境疲勞/耐久性研究，並將研究成果套用於兩條高速公路的三座特大橋上部結構設計和施工，取得了重大的社會和經濟效益。 本項目在研期間，發表了期刊論文52篇(SCI 29篇，EI 15篇)；申請了發明專利4項，獲得軟體著作權1件，培養了研究生26名、博士後研究人員及年輕教師5名，獲得省部級科技成果二等獎1項。
