大跨结构简介

这类建筑中没有柱子，而是通过网架等空间结构把荷重传到房屋四周的墙、柱上去。适用于体育馆、航空港、火车站等公共建筑。2100433B

碳纤维(CFRP)材料与传统的预应力钢筋相比,具有不锈蚀、无磁性、比强度（强度与重度比）高等优良特性。充分利用这些特性，构建CFRP索预应力大跨结构体系既有可能又有挑战。本项目拟在已有研究成果的基础上，开展碳纤维（CFRP）索预应力大跨结构（桥梁与房屋）体系非线性力学行为分析与控制。主要研究内容包括：１）CFRP索预应力大跨结构体系非线性力学行为分析；２）多变量耦合对其系统非线性力学行为的影响；３）CFRP索预应力大跨结构体系非线性力学行为的控制方法与技术。本项目利用已有良好的实验条件（已建成CFRP索斜拉桥（总长为55米）作为试验桥）和分析手段，对研究对象的非线性力学行为进行系统的实验研究与理论分析，以期为这类新型结构的开发利用提供科学依据和设计方法，最终为在我国实施跨海工程和CFRP索预应力大跨空间房屋结构提供技术支撑。 2100433B

针对纤维复合材料（FRP）在土木工程中应用存在的理论研究不足，材料利用效率低和价格高的瓶颈问题，通过研究FRP及混杂FRP拉索长期疲劳性能及其高寿命大跨结构，建立FRP拉索疲劳寿命预测模型，完善其在高寿命大跨结构中的分析方法，推动FRP经济高效应用。研究拟从微观-细观层次揭示FRP的疲劳损伤过程，阐明损伤机理，并结合宏观FRP拉索的疲劳试验，综合评价并建立多尺度FRP拉索疲劳寿命预测模型。在此基础上，通过对FRP拉索大跨结构的静动力、稳定性和振动性能分析，完善结构性能分析和拉索设计方法。本研究特色在于通过集成扫描电镜（SEM）-疲劳试验机，实现疲劳加载的同时进行微-细观层次的原位观测，能够全过程记录FRP的疲劳损伤出现、积累和发展过程，为阐明损伤机理，综合评价FRP拉索疲劳性能提供有力手段。此外，定量阐明纤维混杂效应和改性方法，对提升FRP拉索综合性能具有重要意义。