本人从事的研究方向及其特点和意义可以细化到以下几点:
(1)FRP-钢复合管混凝土柱轴压计算理论研究
为了解决传统FRP-钢复合管混凝土柱轴压应力-应变关系全曲线计算方法不明确的问题,本人开展了FRP-钢复合管混凝土柱的单调和循环轴压计算模型的研究,并解决了矩形倒角对约束效率影响规律不明确的科学问题。通过收集现有FRP-钢复合管混凝土柱轴压试验数据,建立了庞大特征数据库,得到了可计算FRP断裂前后的应力-应变全曲线计算方法。此外,还利用机器学习方法对该计算方法进行了优化和评估。相关研究成果在《Thin-Walled Structures》等顶级期刊上发表了5篇论文。
(2)新型FRP-钢复合管海水海砂混凝土圆柱结构创新研究
申请人提出了将FRP缠绕在钢管内外表面以隔绝腐蚀的新方法,开展了大量关于海水海砂混凝土新型组合柱的试验研究,激发了业内广泛的研究热度。基于本人前期理论模型的研究,将内外侧FRP的约束效果分开考虑,纳入了FRP应变效率系数对极限应变进一步修正。同时还发现了内侧FRP的应变可恢复性,可以有效减缓塑性应变的发展,提出了一种面向分析的完整的轴压应力-应变模型。相关研究成果在《Composite Structures》等顶级期刊上发表了4篇论文。
(3)新型FRP-钢复合管海水海砂混凝土柱的抗震性能研究
研究了新型FRP-钢复合管海水海砂混凝土在拟静力作用下的力学性能。通过改变FRP的层数和粘贴方向,对各试件的关键抗震指标进行了研究。通过OpenSEEs参数扩展分析和试验结果,得到了峰值侧移率和恢复力模型等关键抗震设计方法。相关研究成果在《Engineering Structures》上发表了2篇论文。
(4)研究成果在桥梁加固和性能提升技术上的应用创新
申请人利用约束混凝土理论在水下桥墩加固和性能提升技术上得到了工程应用和推广。申请人开发的薄壁铝合金膜壳加固法在江苏宁杭高速公路上得到了应用。申请人采用不锈钢管和不分散砂浆新材料对水下墩柱的加固效果也进行了研究,相关研究成果在《Structures》、《Case Studies in Construction Materials》上发表了1篇论文。
申请人在桥梁上部结构的加固和性能提升技术上也进行了技术创新,分别在桥梁横向联系结构增强、箱梁悬挑翼缘加固、箱梁的抗剪加固等方面均有所创新,相关研究成果得到了2项发明专利授权、10余项实用新型专利授权。