FRP结构的受力性能及设计.pdf

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1、垒Q兰莶堡苎垫12竺笙!塑!璺笙!堕塑2FRP结构的受力性能及设计胡程鹤I中冶建筑研究总院有限公司，北京100088)f摘要1为了促进FRP结构在新建建筑中的应用，文章以某FRP展厅为例，分析FRP结构的受力性能和设计方法。项目中FRP构件由n冲工字型肋、上下FRP表皮层和夹芯泡沫层构成，其中FRP工字型肋为结构承重构件，而由上下n心表皮层和夹芯泡沫层构成的央芯板为建筑围护构件。分析结果表明：FRP工字型肋作为结构承重构件，可以满足结构的变形和应力要求：正常使用状态下FRP材料处于较低应力水平，FRP承重结构设计应由变形控制；与钢构件相比，FRP构件受

2、温度作用影响较小：FRP结构承重构件布局合理性可依据地震作用下的结构周期比进行评价；围护构件的FRP表皮层厚度可以依据夹芯板挠度理论计算确定。『关键词1FfuP；变形；应力；温度『中图分类号】TU599【文献标识码”【文章m号]l005—6270{2017)05一0040—03MechanicalBehaviorsandDesignMethodsofFRPStructuresHUCheng-he(CentralResearchInstituteofBuildingandConstructionCo．，Ltd，Beijing100088China)Abs

3、tract：MechanicalbehaviorsanddesignmethodsofFRPstructuresarediscussedinthepaperinordertopromotetheapplicationofFRPstructuresinnewbuildings．r11leFRPmemberconsistsofI-typeFRPribs．FRPskinsandsandwichfoamlayer．TheI—typeFRPribsareloadbearingmembers．Thesandwichmember,consistingofFRPski

4、nsandsandwichfoamlayer．isthebuildingenvelope．r11IeanalysisresultsshowthatI—typeFRPribs，astheloadbearingmembers，cansatisfythestructuredemandofdeformationandstress；TheFRPstressiSatalowlevelinnormalstate．thusdesignofFRPstructuresiScontrolledbydeformation；Comparedwithsteelmembers．FR

5、Pmembersarenotallergictotemperaturevariation；nelayoutrationalityofFRPmemberscanbeevaluatedbyseismicperiodratio；FRPskinthicknessofthesandwichmembercanbecalculatedaccordingtothedeflectiontheoryofsandwichplates．Keywords：FRP；deformation；stress；temperature0前言纤维增强复合材料饵RP)具有轻质高强、节能保温、隔

6、声隔热、防水防腐等性能。目前FRP材料在结构加固领域已经得到广泛应用，加固设计方法已经基本成熟。然而FRP结构在新建建筑中应用较少。设计计算方法也不完善．这种现状阻碍了ntP结构在新建建筑领域的推广。目前．国内学者在FRP新建建筑领域逐步展开工程实践。积累了一定的设计经验。非常建筑工作室张永和主持设计的FRP另q墅采用木芯玻璃钢构件为承重构件．该建筑在加工和运输方面具有节能的明显优势【n。XWG建筑工作室徐卫国主持设计的某厂区门房采用预制FRP夹芯板制作屋面板和墙板．实现了建筑围护构件在现场的快速拼装121。清华大学齐玉军研究了一种FRP编织网屋盖结构

7、体系t31。FRP编织网结构是采用n咿板条编织成网和经整体张拉形成的一种新型屋盖结构体系．其中FRP板条主要承受轴向拉力，可发挥FRP轻质高强的特点．从而实现超大跨度。ThomasKelleretal使用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)夹芯板作为屋盖[41。GFRP夹芯板由顶层和底层的GFRP以及位于中间的聚氨酯泡沫构成。此GFRP夹芯板不仅实现了结构承载功能，还实现了隔热、保温和防水等功能。为了促进FRP结构在新建建筑中的应用．本文以某新建FRP展厅为例，探讨FRP结构的受力性能和设计方法。本项目中FRP构件由FfuP工字型肋、上下FRP表皮层和夹芯

8、泡沫层构成，其中FRP工字型肋为结构承重构件．而由上下FRP表皮层和夹芯泡沫层构成的夹芯板为建