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纤维增强复合材料(FRP)具有轻质高强、耐疲劳和抗腐蚀等优点,在土木工程结构加固中已得到了大量应用,但目前应用主要集中在跨径较小的结构中。其原因除了与复合材料结构初期成本高以及设计计算理论不完善等因素有关外,还存在缺乏有效的连接技术和锚固技术。这一关键因素制约了FRP的广泛使用。本文以拉挤成型FRP管制备张弦式桁架结构为背景,对张弦式FRP管桁架杆件及新型全FRP结点的性能进行了以下理论和试验研究: (1)进行了大尺寸BFRP管力学性能测试中端部锚固方法的改进和重新设计。测定大尺寸和小尺寸BFRP管的拉压力学性能,并对BFRP管的制作工艺提出了改进建议。 (2)通过对不同长细比BFRP长管的试验研究,得到了轴向压力与竖向位移之间的关系。提出了BFRP杆件轴心受压屈曲荷载的计算公式,进而推出了BFRP杆件轴心受压失稳的破坏机理,并通过试验进行了验证。 (3)在复合材料预紧力齿连接技术的基础上,提出了一种全FRP结点设计方法,对结点的生产工艺、传力机理等进行了研究阐述。并通过有限元模拟对FRP结点的尺寸进行了优化设计,对结点的尺寸设计方法以及步骤进行了系统的研究和阐述。 (4)通过对结点拉伸连接性能试验研究和空间受力性能的研究,验证了本文提出的FRP结点在张弦式BFRP桁架桥中的适用性。同时结合试验结果和ANSYS分析的结果对结点制作提出了改进措施。 (5)利用ANSYS对K形和KK形复杂结点进行数值模拟分析,结合试验结果进行分析比较和预测,并在此基础上提出了FRP结点在制作时应注意的措施,可用以保证纤维增强复合材料结点传递荷载的效率。