FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩分析及设计方法研究

来源：中国血液净化杂志2022年第2期北京时间：

作者：陈光明, 陆奕辰, 谢攀, 滕锦光, 余涛, 向宇, 成彤, 李召兵, 胡福南, 刘伟楠

单位：1. 华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室, 广东 广州 510641;2. 华南农业大学 水利与土木工程学院, 广东 广州 510642;3. 香港理工大学 土木及环境工程学系, 香港 999077;4. 广州市城建规划设计院有限公司, 广东 广州 510230"],"fundList_en":["National Key R & D Program of China (2017YFC0703004); Natural National Science foundation of China (51978281, 51778246); Guangdong Provincial Key Laboratory of Modern Civil Engineering Technology (2021B1212040003)

摘要：纤维增强复合材料(FRP)是一种高强、轻质、耐腐蚀的高性能材料。FRP-混凝土-钢双壁空心组合构件是由香港理工大学滕锦光教授发明的一种新型组合构件,由外侧的FRP管、内侧的钢管及混凝土夹心层组成,具有建造方便(FRP管与钢管可作为浇筑混凝土的模板)、耐腐蚀性能优、抗震性能好等一系列优点。自2004年被提出以来,学术界已对该种新型构件进行了大量的试验和理论研究。目前,针对该种新型构件力学性能的研究已较为深入,所建立的相关设计理论已经写入中国国家标准(GB 50608-2020),但其在实际工程中的应用尚未见文献报道。结合FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩在某实际桥梁工程中的应用,对FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩的分析、设计原理及方法进行了探索。采用基于纤维截面模型的非线性分析方法,对其承载能力极限状态设计、正常使用极限状态设计进行了深入的探讨;并对节点构造措施、建造成本等方面进行了综合考量。在此基础上,对新型桥墩的设计原理与方法进行了总结,对亟待研究的问题进行了梳理,研究结果可为其后续推广应用提供重要的参考资料。

关键词：桥梁工程,FRP-混凝土-钢双壁空心柱,非线性结构分析,组合结构,纤维模型,二阶效应

基金资助：“十三五”国家重点研发项目(2017YFC0703004)；国家自然科学基金项目(51978281，51778246)； 广东省现代土木工程技术重点实验室开放基金项目(2021B1212040003)