获奖名称: 复合材料加固土木工程结构(吉林省科学技术进步奖二等奖)
获奖人: 王勃
简 介: 土木工程结构在长期服役过程中,由于材料腐蚀、老化;设计规范要求提高;使用功能变化,荷载增加;设计或施工中存在错误;地震、火灾、爆炸等各种自然灾害或人为事故发生等原因,急需通过加固补强来提高或恢复土木工程结构安全性能。复合材料(FRP)由于轻质、高强、耐腐蚀等突出优点,使其在土木工程领域应用越来越广泛。项目组在国家自然科学基金等课题的资助下,针对土木工程结构安全性能提升的巨大需求和瓶颈问题,进行了近十年的研究和实践,主要进行以下工作:
研究了嵌入式FRP的槽边距、槽间距和槽尺寸对粘结性能的影响。基于FRP种类、混凝土强度、填充料强度和粘结长度等参数分析,提出了FRP的粘结-滑移模型。确定不同延伸长度情况下FRP与混凝土间的荷载传递机理。提出了混凝土强度、填充料强度、钢筋配筋率、FRP配筋率和粘结长度等参数对受弯性能的影响,揭示了受弯破坏形式和破坏机理。提出了复合材料加固混凝土结构受弯设计方法。复合材料加固土木工程结构是土木工程加固领域迫切需要解决的关键工程难题,本成果为长期困扰工程界的复合材料FRP加固土木工程结构设计和应用提供了新途径。
复合材料加固土木工程结构作为一种新型加固技术得到了广泛的关注,本成果由吉林省建筑科学研究设计院等单位在改造工程中得到推广应用,工程应用建筑面积68万平方米,新增产值3000万元。