本研究项目来源于南京斯贝尔有限责任公司，依托于斯贝尔与万科合作工程项目中涉及的飘窗用FRP空腹板拉挤型材，从材料和结构两个层次分别研究了飘窗FRP空腹板的长期性能。

(1) 材料耐久性

FRP耐久性的优劣受其内在因素和外在环境共同作用的影响，内在因素是其自身的组成与结构。即树脂与纤维的种类、纤维铺层方式、树脂和纤维间界面粘结性能等，外在环境因素主要有环境温度湿度、紫外线以及酸、碱、盐等腐蚀性介质。

飘窗空腹板在长期服役中主要经受雨水浸湿、紫外照射、季节性冻融等环境因素的影响，依据这三个方面，设置了四个老化工况：去离子水浸泡、干湿交替、紫外老化和冻融循环，其中紫外老化分有防护涂层的试件和无防护涂层的试件。

试验结果表明，该GFRP拉挤型材总体性能良好，长期使用后的性能退化有限。高温浸水和无防护紫外辐射后的性能分别有所退化，防护涂层对紫外辐射的保护效果明显，干湿交替和冻融循环的影响较小。

飘窗FRP空腹板耐久性试验各工况性能比对图

(2) 结构性能

根据设计，FRP空腹板结构共有4种连接方式，包括“双侧无墙板连接方式”、“单侧有墙板连接方式”、“双侧有墙板连接方式一”和“双侧有墙板连接方式二”，每种连接方式包括上下板两种构造方式。为了验证FRP空腹板结构的受力性能及耐久性能，对其中4种构造的FRP空腹板结构进行足尺模型结构试验，对2种构造的FRP空腹板结构进行耐久性试验，针对其中2种构造方式提出节点改进方案，在节点处增加加劲肋，并进行试验。

飘窗FRP空腹板结构性能试验现象

对4种构造FRP空腹板飘窗结构进行耐久性试验、结构试验及有限元建模计算后，对较为薄弱的节点构造进行了改进，结果显示结构刚度明显提高，满足使用要求。

 

课题主要研究员：冯鹏、张枭、吴育蔚

本文供稿：张枭