周健南， 孔新立， 王 鹏， 王校培， 陈潇硕， 金丰年

(1. 陆军工程大学 国防工程学院，江苏 南京 210007；2. 南京模拟技术研究所，江苏 南京 210016)

混凝土拱结构具有优异的抗压性能，在隧道、防御工事等土木工程领域具有广泛的应用[1]。沿海、岛礁地区常年处于高湿、高盐分的恶劣环境中，若使用传统钢筋混凝土材料进行工程建设，钢筋极易发生锈蚀，导致岛礁防护工程建筑物的耐久性下降。素混凝土拱没有使用钢筋，可以应用于海岸、岛礁等工程环境中，无须担心氯离子对钢筋的腐蚀。

为了提高素混凝土拱结构的承载性能和韧性，可将素混凝土的抗压性能和纤维增强复合材料(FRP)的抗拉性能有机结合，形成FRP-混凝土组合结构。从文献[2]可知，拱的内侧和外侧都粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)的素混凝土拱结构，其承载力可以超过相应钢筋混凝土拱的极限承载力，甚至达到钢筋混凝土拱的2倍以上；通过合理设计，复合拱结构的韧性可以达到钢筋混凝土拱的水平。

为满足战时快速建设的要求，采用预制拱结构单元拼装坑道工事是很好的选择(图1)[2]。考虑到混凝土坑道工事在战时应有抵抗爆炸震塌的需求，故采用外贴的FRP替代混凝土内部的钢筋，在不降低静力承载能力和防护抗力的前提下，使坑道工事具有抗震塌的能力[3]。

FRP具有轻质高强、耐疲劳、耐腐蚀、易于施工等优点，自20世纪80年代开始，国内外已在土木工程领域使用FRP加固桥梁、公路、建筑等混凝土结构[4-6]。经过多年的理论与试验研究，已经在FRP加固混凝土结构的应力-应变关系、承载能力、破坏模式、裂缝扩展和界面粘贴性能方面取得了大量研究成果[7-16]。……