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纤维增强复合材料(FRP)因高强、质轻及耐腐蚀等优点备受土木行业的青睐,其应用研究也由加固、补强逐渐往作为结构主要承力构件方向发展。桁架结构因受力简明,结构中的杆件只受拉力或压力;采用FRP管材代替钢管作为桁架结构主要受力构件,形成FRP组合平面桁架,可充分发挥FRP材料抗拉、抗压能力强的优势,同时可以大幅降低结构自重,也解决钢桁架易锈蚀的问题,降低结构后期的维护成本。FRP组合桁架结构应用研究关键是FRP节点的连接和结构受力性能等方面问题,目前国内外在这方面的研究成果还不多。本文基于国家自然科学基金FRP-混凝土组合箱形截面双层交通结构体系受力机理及设计方法研究(项目编号:51578236)项目,针对FRP组合平面桁架存在的节点连接这一关键问题,设计了一种变波纹楔形预紧力齿复合连接件,并进行了实物制作及相关的连接实验,然后在此基础上设计了一榀FRP组合平面桁架,并制作了足尺试验模型,对其在节点荷载作用下的受力情况与理论计算进行对比,主要的研究内容如下:(1)为提高FRP管的连接性能,本文设计了一种变波纹楔形预紧力齿复合连接件,并进行了连接FRP管材后的抗拉强度试验。试验结果验证了FRP管采用变波纹楔形预紧力齿复合连接件连接的有效性及可靠性,可成功解决FRP桁架结构中节点连接问题。(2)针对FRP特殊的材料性能,FRP桁架设计应遵循在相同荷载作用下,桁架中受拉杆数量应尽量多、受压杆数量要尽量少,且受压杆的受力也要尽量小的原则。然后在此基础上成功设计并制作了一榀FRP组合平面桁架,并进行了受力性能试验研究。(3)通过对FRP组合平面桁架的受力性能试验结果分析可以发现,在弹性荷载范围内,FRP组合平面桁架中节点的位移及杆件的应变与荷载基本呈线性变化,且与理论计算结果基本吻合,所以目前的桁架计算理论基本适用于FRP平面桁架的计算及分析。