1、針對傳統(tǒng)混凝土橋面板耐久性不足以及在長期交通荷載作用下出現的各種疲勞破壞狀況，課題組開發(fā)了一種高性能的預應力BFRP模殼-混凝土組合橋面板，使具有耐腐蝕及高抗拉強度的BFRP模殼位于受拉區(qū)，抗壓性能較好的混凝土位于受壓區(qū)，從而充分發(fā)揮了BFRP及混凝土各自材料的優(yōu)勢。另外在該橋面板設計時，還考慮了FRP型材彈性模量低、施工荷載下撓度較大的劣勢，利用預應力實現了BFRP模殼預反拱設計。同時在BFRP模殼表面采用粘砂及波紋齒設計，提升BFR

2、P模殼與混凝土的粘結性能。既有靜力試驗表明:此組合橋面板具有良好的抗變形能力和優(yōu)越的組合性能，并且在靜力荷載下預應力保持良好。本文在靜力性能研究基礎上，進一步研究組合橋面板在長期荷載下的疲勞損傷規(guī)律以及關鍵控制因素、建立疲勞壽命預測模型，為實現橋面板性能提升及長壽命化提供數據支撐。本文針對這些問題，進行了如下幾個方面的研究:
　　(1)BFRP模殼與混凝土界面粘結靜力及疲勞性能研究。通過模擬既有靜力試驗組合橋面板的界面處理方式，設

3、計了三組BFRP模殼與混凝土的界面處理工藝（不粘砂、粘砂僅刷一層膠、粘砂刷兩層膠）。靜力性能對比發(fā)現粘砂僅刷一層膠的界面處理方式具有更好的粘結能力，同時提出了三種界面處理方式的粘結滑移本構關系。并且針對粘砂刷兩層膠的界面處理方式進行了疲勞試驗，研究了界面在疲勞作用下的性能退化規(guī)律，表明了界面具有很好的疲勞性能，同時通過數據擬合給出了界面的疲勞S-N曲線。
　　(2)BFRP模殼-混凝土組合橋面板疲勞性能研究。開展了5塊組合橋面板在

4、變化荷載水平下的疲勞性能試驗，對其疲勞破壞形態(tài)、模殼應力應變、預應力板條應力應變、連接界面形態(tài)以及組合橋面板剛度等進行了研究。疲勞試驗研究成果表明:組合橋面板疲勞破壞形態(tài)為受壓區(qū)混凝土壓碎、部分BFRP模殼疲勞撕裂;組合橋面板在疲勞作用下保持平截面假定，隨著疲勞循環(huán)的加載導致中和軸略微下降;BFRP模殼、預應力板條未發(fā)生明顯疲勞破壞，具有很好的疲勞性能;組合橋面板界面未發(fā)生疲勞破壞，疲勞性能優(yōu)越;疲勞破壞后，組合橋面板均具有較好的殘余強

5、度。同時通過數據擬合給出了組合橋面板的疲勞S-N曲線，可預測在不同荷載下的疲勞壽命。
　　(3)BFRP模殼-混凝土組合橋面板疲勞性能數值模擬。在ANSYS有限元建模中考慮了界面粘結滑移本構關系，靜力加載下的極限承載力及荷載位移曲線與試驗相吻合。通過考慮BFRP模殼、混凝土以及界面的S-N曲線，模擬得到了組合橋面板的疲勞壽命，與試驗結果相吻合，并且對比分析得到了組合橋面板的疲勞關鍵控制因素。本文建立的有限元疲勞壽命預測模型可用于組