中文摘要：

重点探索纤维增强复合材料（FRP）、钢材和混凝土的最优组合，研究新型大跨FRP组合桥梁和组合空间结构，初步建立其设计理论。具体为对申请人最近提出的FRP外管-混凝土-钢内管的双壁空心管进行全面的受力性能、计算理论和设计方法研究，双壁空心管可作为桥墩、桥塔及大尺寸柱广泛用于大跨桥梁和空间结构中；开发研究一种可广泛用于大跨桥梁的新型组合梁，其截面受压区为FRP约束混凝土，其它部分为FRP薄壁管截面，FRP作为梁成型的模板；对碳纤维（CFRP）索的锚具设计、动力性能、振动控制以及疲劳特性进行试验与理论研究；研究一种新型的FRP压杆，由FRP管内填充一种轻质的材料形成；开发研究FRP组合空间结构的节点；在以上研究的基础上，优化组合FRP和传统材料，提出对现有大跨桥梁及空间结构体系的改良或全新的大跨桥梁及空间结构体系。本项研究对于发展新型大跨FRP组合结构有重要的理论意义和工程应用价值。

结论摘要：

FRP－混凝土－钢双壁空心管（简称双壁空心管）是一种新型结构构件。通过28根双壁空心管短柱、11根FRP约束混凝土实心圆柱、14根FRP约束混凝土空心圆柱和3根圆钢管短柱试件的轴心抗压试验，研究其轴心受压性能及双壁空心管各组成部分的相互作用；通过3根双壁空心管长柱的轴心抗压试验，研究长细比对其轴压性能的影响，提出双壁空心管长柱轴心受压承载力计算公式；通过15根双壁空心管梁和2根混凝土－钢空心管梁的抗弯试验，研究其抗弯性能；通过6个双壁空心管柱的偏压试验，研究其压弯性能；通过9根双壁空心管柱和4根混凝土－钢空心管对比柱在定轴力和往复水平力作用下的试验，研究其抗震性能。对双壁空心管的轴压性能进行有限元分析、纯弯及偏压性能进行截面分析；推导了双壁空心管受弯承载力计算公式，建立了以弯曲刚表示的截面弯矩－曲率关系模型；提出了双壁空心管内混凝土受压应力－应变关系模型及模型参数的计算公式。通过试验和分析，系统地研究了双壁空心管的关键力学性能，建立了相应的力学模型和计算公式，为工程应用奠定了基础。此外，研究了CFRP索的风振性能；提出了一种采用FRP板条构成的大跨度屋面结构体系-FRP编织网结构。