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多的加固梁相比,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:
黄金林 黄培彦 郑小红
单位:
华南农业大学水利与土木工程学院,广东广州,510642 华南理工大学土木与交通学院,广东广州,510640
出处:
《中国铁道科学》
刊期:
2016年第37卷第6期
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)

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多的加固梁相比,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%.

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