[01175879]配电网智能测控装置及其在故障自愈中的应用

本项目属于土木建筑科学技术领域，得到了1项国家重大基础研究前期研究专项、4项国家自然科学基金项目、1项河南省重大公益性科研项目、1项河南省杰出人才创新基金和2项河南省科技创新杰出青年人才计划项目的资助。　　钢筋混凝土结构是当今世界土木、交通、水利工程中最主要的结构型式，但由于各种各样的原因，导致钢筋混凝土结构安全性和耐久性失效时有发生。采用新型复合建筑材料以提高新建混凝土结构的耐久性能，采用适宜的加固材料和加固方法以充分利用和增强既有受损混凝土结构的安全、适用与耐久功能，是当今应该重视并亟需解决的问题。　　传统的配筋混凝土结构中所配置的非预应力钢筋和预应力钢筋，在处于恶劣环境条件时极易引起腐蚀，导致混凝土顺筋开裂、握裹力下降、钢筋断面损失与腐蚀断裂等，严重影响混凝土结构的耐久性和适用性，甚至导致结构承载力的降低而发生安全事故，因钢筋锈蚀所引起的混凝土建筑物过早破坏问题已成为全世界普遍关注的重大灾害之一。为了防止和克服因钢筋锈蚀引起的混凝土结构耐久性问题，国内外学者自20世纪60年代开始相关对策研究，但问题始终未能得到有效解决。FRP筋具有抗拉强度高、密度小、抗疲劳和耐腐蚀等优良特性，被认为是最具生命力的新型建筑材料之一而受到广泛关注和研讨，将其作为钢筋的补充甚至替代材料应用于恶劣环境条件下的混凝土结构中，将可以有效解决钢筋锈蚀问题，提高结构的耐久性和使用寿命，减少维护费用。　　在土木建筑领域，许多既有建筑往往因材料劣化、使用功能发生改变、实际使用荷载增加等原因导致原有结构已不能满足结构功能要求，因地区抗震设防等级的提高导致原有建筑物不能满足抗震设防要求，因设计或施工原因导致建筑物存在缺陷等，造成钢筋混凝土结构的加固和修复问题变得越来越突出。世界各国建筑业的发展一般都要经历大规模新建阶段、新建与维修并举阶段、重点转向旧建筑改造维修三个阶段，西方发达国家已经发展到第三阶段，建筑业的重点转向旧建筑的改造维修，我国目前也已经进入了“新建与维修并举”的第二阶段，维修改造的产值将在建筑业中占有越来越大的份额。建筑物的加固改造工作，不仅量大面广，而且意义深远。基于对已有建筑物的现代化改造及加固在如今工程界的重要地位，科研人员不断探索和完善混凝土结构的改造与加固方式，发展混凝土结构的改造加固理论与加固技术。从国外建筑工程发展的经验和我国的实际现状来看，混凝土结构的增强、加固与改造技术的应用前景将是十分广阔的，并且将会获得极高的社会效益和经济效益。　　针对新建结构中钢筋锈蚀、既有建筑物改造加固设计方法与施工技术等关键技术问题，本项目采用试验研究与理论分析相结合的方法，进行了FRP筋增强混凝土结构计算理论及关键技术、纤维片材（FRP）加固混凝土结构性能与理论和复合加固加固混凝土结构性能与理论三部分研究工作，主要包括FRP筋成型工艺、性能及其与混凝土的粘结性能研究，FRP片材及其与混凝土之间粘结的力学及其耐久性能研究，FRP筋混凝土梁正截面受力性能和FRP筋混凝土双向板冲切性能研究，CFRP片材加固钢筋混凝土梁、轴压柱、桥面板的受力性能研究，（预应力）CFRP片材加固损伤混凝土梁受力及耐久性能研究、FRP片材加固受损钢纤维高强混凝土框架边节点、剪力墙的抗震性能研究，碳纤维布与角钢复合加固钢筋混凝土梁、轴压短柱、中长柱、偏压柱及双向板性能研究，碳纤维布与角钢复合加固钢筋混凝土柱抗震性能研究，以及相应的结构计算理论与关键技术研究，并应用于实际工程中。这些成果为今后的设计规范编制与工程应用提供了必要的试验和理论研究依据。