《面向海洋的新型FRP混凝土組合結構及其性能研究》是依託清華大學，由馮鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向海洋的新型FRP混凝土組合結構及其性能研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：馮鵬
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對我國海洋開發的重大需求、維護領海主權的緊迫任務和工程建設可持續發展的必然趨勢,提出了一種面向海洋的新型FRP混凝土組合結構，由內嵌FRP型材的FRP管海水海砂混凝土組合柱與裝配式FRP型材梁板體系組成，具有耐腐蝕、運輸和安裝方便、有利於可持續發展等優勢。本項目將圍繞此新型結構開展兩方面的研究：①材料方面:FRP和海水海砂混凝土在海洋環境下耐久性；②結構方面:由FRP混凝土組合柱、FRP型材梁板體系和其節點組成的新型結構的短期和長期力學性能。將通過試驗研究、數值模擬和理論分析，獲得海洋環境中FRP型材長期服役的性能退化機理和規律、新型FRP結構的破壞機理與安全儲備控制方法，並在此基礎上建立該套用條件下材料耐久性評價設計方法和此新型結構的設計方法。通過本項研究，力圖解決該結構設計中的基本理論問題和關鍵技術問題，從而推動其工程套用，為我國海洋開發與領海主權保障提供科技支撐。
結題摘要
針對發展海洋開發產業、維護國家海洋國土權益的需求，提出了一種面向海洋的新型FRP混凝土組合結構，本項目針對此新型結構開展了系列研究：（1）對FRP構件開展了高溫、乾濕交替、人工海水浸泡和紫外輻照等工況下的耐久性試驗，結果表明FRP構件在海洋環境下的耐久性較好，並提出了海洋環境下拉擠複合型材的長期性能設計方法。（2）進行了珊瑚骨料的基本性能和多軸試驗，表明珊瑚骨料混凝土的力學性能及耐久性能介於輕骨料混凝土與普通骨料混凝土之間，多軸強度破壞接近輕骨料混凝土。（3）對FRP管約束海水珊瑚骨料混凝土試件進行軸壓試驗，結果表明FRP管對海水珊瑚骨料混凝土具有約束增強作用，結合實驗結果提出了可以考慮“壓實效應”的FRP管約束海水珊瑚骨料混凝土的軸壓應力-應變模型。（4）對內嵌FRP型材的FRP管海水海砂混凝土組合柱（PPR-CFFT）開展了軸心、偏心受壓試驗，結果表明PPR-CFFT柱的N-M相關曲線與鋼筋混凝土構件類似，並通過精細化有限元模型分析了其受力全過程和破壞機理。（5）對三種不同的FRP-混凝土混合梁進行了試驗，提出了SB-SK-SIP混合連線形式，在確保連線強度的同時簡化構造，使用SB-SK-SIP混合體系的組合梁發生FRP型材的剪下破壞而幾乎沒有界面滑移。（6）對FRP約束混凝土柱-FRP型材梁節點區性能進行試驗研究，結果表明節點區可提供足夠的軸向承載能力並具有明顯延性。基於以上研究，形成了新型FRP混凝土組合結構的設計方法，並在某酒店穹頂結構項目中進行了套用。
