中心项目发表论文（二十九）

发布时间: 2024/08/28 发布者：原创浏览量：

新型FRP增强混凝土管拼装竹筏式漂浮结构：概念设计和分析

导语

中心2023年度博士生计划项目“预应力CFRP混凝土可拼装竹筏式漂浮结构”负责人清华大学冯鹏教授和博士生谢崇峰近日在《Engineering Structures》(SCI收录)上发表了一篇题为“新型FRP增强混凝土管拼装竹筏式漂浮结构：概念设计和分析”的论文。

论文摘要：

为了提高海洋工程的施工效率并延长海上平台的使用寿命，本文提出了一种由FRP增强混凝土管拼装而成的新型竹筏式漂浮结构（BRT-FS）。该结构由四种基本构件构成：混凝土管、碳纤维复合材料（CFRP）索、连接梁和波纹管。本文介绍了BRT-FS的结构体系和设计详情，通过分离承载功能和漂浮功能，确保了结构的安全性和设计的便捷性。由于该结构具有耐腐蚀、可扩展、施工效率高和裂缝控制要求低的特性，在海洋基础设施建设中具有广阔的应用前景。此外，为了获得BRT-FS的应用条件，从水弹性分析和结构分析两个层面分析了其力学性能。在不同波浪方向、波浪周期、水深和结构尺寸下采用一种新的有限元-边界元（FE-BE）耦合方法开展水弹性分析。在特定算例中，观察到10 s纵浪、7 s斜波和5 s横浪为结构的敏感周期。水深和横向尺寸对水弹性响应没有显著影响。结构分析表明，该结构可以在有防波堤保护的平静港口海域中服役。即使在恶劣波浪条件下混凝土管发生裂缝，从理论上讲，这种新结构仍然可以依靠内部波纹管继续漂浮。本文的初步研究结果证实了这种新型结构的可行性，未来将进一步设计和测试更多的结构细节，如管-管接头、管-梁接头、CFRP索锚具等构造。

论文详情参见：

Engineering Structures 318 (2024) 118705

https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118705