CFRP加固鋼筋砼吊車(chē)梁疲勞累積損傷性能研究及疲勞壽命分析.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)由于具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，而廣泛應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)的加固和修復(fù)中。國(guó)內(nèi)外對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)加固混凝土結(jié)構(gòu)的疲勞性能進(jìn)行了大量的研究，但是，在碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件的疲勞累積損傷性能研究方面還不多。因此，本文在分析國(guó)內(nèi)外已有研究成果基礎(chǔ)上，基于碳纖維布加固鋼筋混凝土吊車(chē)梁的疲勞試驗(yàn)，對(duì)碳纖維布加固鋼筋混凝土吊車(chē)梁的疲勞累積損傷性能進(jìn)行了較為深入的試驗(yàn)研究與理論分析，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)構(gòu)件的剩

2、余疲勞壽命，具體如下： 首先，本文通過(guò)建立循環(huán)載荷下碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件的疲勞累積損傷模型，并與加固梁的疲勞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，研究加固構(gòu)件的疲勞性能和損傷、破壞過(guò)程。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，這一模型可以很好地模擬CFRP加固鋼筋混凝土吊車(chē)梁的疲勞損傷三個(gè)階段規(guī)律：損傷成核、損傷穩(wěn)定擴(kuò)展、損傷失穩(wěn)擴(kuò)展。同時(shí)，本文闡述了已有的疲勞累積損傷理論，類(lèi)似于Lemaitre經(jīng)典損傷公式，采用加固梁的剩余抗彎剛度來(lái)定義損傷變量，并在此基礎(chǔ)上建立疲

3、勞損傷演化方程，準(zhǔn)確模擬CFRP加固梁的疲勞損傷破壞過(guò)程，進(jìn)一步結(jié)合抗彎剛度預(yù)測(cè)構(gòu)件的剩余疲勞壽命。 其次，通過(guò)記錄試驗(yàn)中疲勞斷裂的各試件的鋼筋應(yīng)變及對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)，進(jìn)行線性回歸統(tǒng)計(jì)，得到試件對(duì)應(yīng)于極限疲勞壽命的S-N曲線。同時(shí)，研究了加固梁由于疲勞累積損傷而造成的剛度衰減規(guī)律，建立了疲勞壽命與動(dòng)態(tài)模量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上提出了通過(guò)較少循環(huán)次數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)預(yù)測(cè)加固梁的疲勞壽命的方法。 最后，運(yùn)用非線性動(dòng)力學(xué)觀