预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁疲劳主裂纹扩展试验研究

发布时间：2017-09-18 08:01

本文关键词：预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁疲劳主裂纹扩展试验研究

【摘要】：运用理论分析和试验,研究预应力碳纤维板(CFRP)加固的钢筋混凝土(RC)梁在疲劳荷载作用下主裂纹的扩展规律。基于I型裂纹尖端的力学分析模型,推导加固梁的应力强度因子计算式,结合裂纹扩展的试验数据,拟合得到加固梁疲劳裂纹在稳定扩展阶段的扩展速率Paris半经验表达式。结果表明:加固梁的疲劳主裂纹扩展可分为快速发展、稳定扩展和失稳扩展3个阶段,其中稳定扩展阶段占加固梁疲劳寿命的92%~96%左右;适当提高预应力水平对加固梁的疲劳寿命有利;在相同试验条件下,预应力水平为20%的加固梁与预应力水平为30%的加固梁相比,其疲劳裂纹的扩展速率大1.28%~3.84%;给出的主裂纹疲劳扩展速率半经验公式可方便、较准确地预测该类加固构件的疲劳寿命,相对误差为11.72%~20.33%。
【作者单位】：华南农业大学水利与土木工程学院;华南理工大学土木与交通学院;
【关键词】： 钢筋混凝土梁 预应力碳纤维板 加固梁 疲劳裂纹 疲劳寿命 应力强度因子
【基金】：国家自然科学基金重点资助项目(11132004);国家自然科学基金青年资助项目(51508202)
【分类号】：U441.4;U445.72
【正文快照】： 钢筋混凝土(RC)梁目前是铁路及公路的主要桥梁结构形式,受车辆疲劳荷载和环境的长期影响,其力学性能会发生衰退,从而影响结构安全。碳纤维板(CFRP)加固技术是有效解决该问题的措施之一[1-3],但已有的应用和研究大部分为非预应力CFRP加固RC梁,对预应力CFRP加固RC梁的研究相对较

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