濕熱環(huán)境下過載損傷鋼和CFRP板搭接接頭的抗拉承載力研究.pdf

1、CFRP修復(fù)損傷鋼結(jié)構(gòu)(Carbon Fiber Repair Steel Structures)技術(shù)是一種新型、高效、實(shí)用的結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)，與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)方法相比，粘貼CFRP修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域適用于鋼結(jié)構(gòu)承載力修復(fù)、疲勞修復(fù)、銹蝕修復(fù)和脆性修復(fù)等。要使該方法在工程上得到更廣泛的應(yīng)用，就必須保證CFRP與鋼結(jié)構(gòu)具有良好的粘結(jié)性，而且該類結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中，經(jīng)常遭受過載損傷和濕熱環(huán)境的影響。為此，本文對(duì)CFRP加固

2、鋼板的粘結(jié)界面應(yīng)力、以及過載損傷和濕熱環(huán)境侵蝕下該類構(gòu)件的抗拉承載力進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括:
　　(1)在彈性力學(xué)理論分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)界面應(yīng)力計(jì)算公式，同時(shí)考慮了荷載和溫度變化兩種工況，并得出中縫處以及CFRP板端部最大剪應(yīng)力和正應(yīng)力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。對(duì)理論計(jì)算公式進(jìn)行了參數(shù)分析，包括膠層厚度、CFRP板的厚度和鋼板厚度。結(jié)果顯示:在外荷載的作用下，粘結(jié)界面的最大應(yīng)力隨著膠層厚度和CFRP板厚

3、度的增加而降低，隨著鋼板厚度的增加而增加。在溫度升高的作用下，粘結(jié)界面的最大應(yīng)力隨著膠層厚度的增加而降低，隨著CFRP板厚度和鋼板厚度的增加而增加。
　　(2)對(duì)鋼和CFRP板搭接接頭的試件進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)研究，考慮了過載損傷和干濕循環(huán)兩個(gè)因素，過載損傷通過300次的往復(fù)加載實(shí)現(xiàn)，荷載幅為0.1～0.7Pmax。通過拉伸試驗(yàn)得到了試件的荷載-應(yīng)變曲線、抗拉承載力和試件的破壞形態(tài)，并分析了CFRP與鋼板粘結(jié)界面上的應(yīng)力分布規(guī)律。在過載