2013年进站,目前在博士后科研工作站从事的项目为碳纤维缆索的研制及其疲劳特性研究。
碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称(CFRP)筋)具有轻质、高强、不锈蚀、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数低、减震性能好等优异性能。将CFRP筋用于大跨径缆索桥中的缆索部件,有利于从根本上解决由传统钢材制成缆索易产生的腐蚀退化和振动疲劳问题。作为理想的新型缆索材料,CFRP筋在土木工程预应力领域获得了广泛的研究关注,已成为提高桥梁跨径与耐久性的一个发展方向。但CFRP筋的横向强度与抗剪强度较低,用CFRP筋作缆索所面临的一个关键问题是开发稳定可靠的锚固系统,并且人们对CFRP筋锚固系统的疲劳特性与应力松弛的研究还很有限。本项目试图采用数值分析与试验研究相结合的方法,对CFRP缆索锚固系统的疲劳特性进行研究,研制可以用于公路桥的CFRP缆索。研究工作首先对CFRP筋锚固系统进行优化,并对其疲劳特性与应力松弛性能进行研究,建立CFRP筋锚固系统疲劳寿命分析方法或预测模型,在确保单根CFRP筋锚固系统的疲劳特性与应力松弛性能满足工程需求后,对多根CFRP筋群锚系统的静载与疲劳性能进行试验研究,为CFRP缆索工程实用化提供科学依据。本项目的研究将为CFRP筋锚固系统的设计提供理论依据,提高对CFRP筋锚固系统力学行为的描述能力,为其疲劳损伤评估提供有力的理论基础和技术支撑,积极推动其工程化进程。
目前已完成该项目论证报告。在阅读、消化大量有关参考文献的基础上,并仔细考虑我们已有的基础、经验和成果后提出了该项目研究方案与技术路线。