科技新星—白玉磊—202090

20240723

建筑业

已在30余座桥梁等基础设施工程得到应用

合作方主要提供应用场景，我方协助进行技术落地

仅限国内转让

项目在FRP加固混凝土桥梁与结构韧性提升关键技术领域开展工程示范和规模应用，显著提升了桥梁安全运营及养护维修策略制定的及时性和客观性，保障了养护维修资金使用的高效率，实现了桥梁结构“延寿”乃至“高寿”，取得了良好的社会经济效益。已形成了具有自主知识产权的核心技术，具有强劲的市场竞争力和广阔的应用前景。

科技新星

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

纤维增强复合材料（FRP）加固混凝土桥梁是实现桥梁长寿命和韧性提升的重要选择和国际研究前沿。外包FRP加固混凝土柱易发生纤维脆断，外贴FRP加固混凝土梁易发生脆性剥离，削弱了FRP-混凝土协同工作效率。项目组历经12年系统科学攻关，在国家重点研发计划等15项项目的支持下，以原创性的约束混凝土理论和界面粘结新技术，攻克了FRP纤维脆断与界面剥离等技术难题，揭示了地震、冲击等极端荷载下FRP加固混凝土结构的力学行为，建立了基于FRP的混凝土桥梁性能提升理论与方法，并开展工程应用，取得如下创新成果： （1）建立了大应变FRP加固混凝土的约束理论和加固设计方法 系统研究了大应变FRP约束混凝土的破坏机理和理论模型，攻克了传统FRP材料纤维脆断导致的加固结构突发性破坏难题。探明了大变形情况下外包FRP与纵筋的相互作用机制，提出了考虑FRP侧向支撑的纵筋屈曲模型。探明了非均匀约束、尺寸效应、多重约束等因素对FRP约束机制的影响，发展了相应的设计模型，提出了相应组合结构的承载力计算方法。 （2）建立了复杂应力下FRP-混凝土界面断裂理论和剥离控制技术 研究了FRP-混凝土界面的断裂模式与力学行为,基于断裂能提出复杂应力下FRP-混凝土界面的本构关系和破坏准则。揭示了湿润环境侵蚀时间对FRP-混凝土界面粘结性能的影响规律。研发了基于超高延性水泥基材料作为粘结剂的FRP网格加固技术，攻克了FRP加固层和混凝土界面变形不协调导致的界面剥离难题。研发了基于无机树脂和微小FRP筋的FRP加固结构界面增强技术，创建了地聚物无机树脂研发-微小FRP筋帘研发-混凝土桥梁增强与韧性提升成套技术。 （3）研发了极端环境与荷载条件下混凝土桥梁的韧性提升技术 研发了磷酸镁水泥（MPC）-CFRP电化学除氯加固一体化技术，探明了MPC-CFRP萃取氯离子的微观反应机理及其加固结构的宏观力学性能。揭示了地震荷载下FRP加固混凝土桥墩的失效模式和破坏机理，建立了基于FRP的混凝土桥墩加固设计方法。研究了大应变FRP加固RC桥墩的抗冲击性能，建立大应变FRP加固桥墩冲击抗剪承载力计算方法和加固设计方法。 主编/参编国家、行业、团体等技术标准5部，获国家发明专利15项、软件著作权18项，出版学术专著3部，发表高水平论文150余篇，其中SCI论文130篇。项目成果在服务建国七十周年等重大活动中发挥了关键交通保障作用，在北京、河北等地区百余座桥梁结构性能提升中应用，社会及经济效益显著。对我国桥梁安全运营和运维管养产业升级具有重大推动作用。