大跨結(jié)構(gòu)簡介

這類建筑中沒有柱子，而是通過網(wǎng)架等空間結(jié)構(gòu)把荷重傳到房屋四周的墻、柱上去。適用于體育館、航空港、火車站等公共建筑。2100433B

碳纖維(CFRP)材料與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋相比,具有不銹蝕、無磁性、比強(qiáng)度（強(qiáng)度與重度比）高等優(yōu)良特性。充分利用這些特性，構(gòu)建CFRP索預(yù)應(yīng)力大跨結(jié)構(gòu)體系既有可能又有挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目擬在已有研究成果的基礎(chǔ)上，開展碳纖維（CFRP）索預(yù)應(yīng)力大跨結(jié)構(gòu)（橋梁與房屋）體系非線性力學(xué)行為分析與控制。主要研究內(nèi)容包括：１）CFRP索預(yù)應(yīng)力大跨結(jié)構(gòu)體系非線性力學(xué)行為分析；２）多變量耦合對其系統(tǒng)非線性力學(xué)行為的影響；３）CFRP索預(yù)應(yīng)力大跨結(jié)構(gòu)體系非線性力學(xué)行為的控制方法與技術(shù)。本項(xiàng)目利用已有良好的實(shí)驗(yàn)條件（已建成CFRP索斜拉橋（總長為55米）作為試驗(yàn)橋）和分析手段，對研究對象的非線性力學(xué)行為進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究與理論分析，以期為這類新型結(jié)構(gòu)的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)和設(shè)計(jì)方法，最終為在我國實(shí)施跨海工程和CFRP索預(yù)應(yīng)力大跨空間房屋結(jié)構(gòu)提供技術(shù)支撐。 2100433B

針對纖維復(fù)合材料（FRP）在土木工程中應(yīng)用存在的理論研究不足，材料利用效率低和價(jià)格高的瓶頸問題，通過研究FRP及混雜FRP拉索長期疲勞性能及其高壽命大跨結(jié)構(gòu)，建立FRP拉索疲勞壽命預(yù)測模型，完善其在高壽命大跨結(jié)構(gòu)中的分析方法，推動(dòng)FRP經(jīng)濟(jì)高效應(yīng)用。研究擬從微觀-細(xì)觀層次揭示FRP的疲勞損傷過程，闡明損傷機(jī)理，并結(jié)合宏觀FRP拉索的疲勞試驗(yàn)，綜合評價(jià)并建立多尺度FRP拉索疲勞壽命預(yù)測模型。在此基礎(chǔ)上，通過對FRP拉索大跨結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力、穩(wěn)定性和振動(dòng)性能分析，完善結(jié)構(gòu)性能分析和拉索設(shè)計(jì)方法。本研究特色在于通過集成掃描電鏡（SEM）-疲勞試驗(yàn)機(jī)，實(shí)現(xiàn)疲勞加載的同時(shí)進(jìn)行微-細(xì)觀層次的原位觀測，能夠全過程記錄FRP的疲勞損傷出現(xiàn)、積累和發(fā)展過程，為闡明損傷機(jī)理，綜合評價(jià)FRP拉索疲勞性能提供有力手段。此外，定量闡明纖維混雜效應(yīng)和改性方法，對提升FRP拉索綜合性能具有重要意義。