本文關(guān)鍵詞：CFRP-鋼界面粘結(jié)疲勞性能試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修、加固已成為當(dāng)今土木工程領(lǐng)域關(guān)心和研究的熱點(diǎn)之一。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,簡(jiǎn)稱CFRP)作為一種新型的復(fù)合材料,以它高強(qiáng)高效、耐腐蝕、不增加自重、施工便捷等優(yōu)點(diǎn),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加固材料在加固領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu),CFRP在鋼結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用研究還處于初期,而疲勞破壞是鋼結(jié)構(gòu)主要的破壞模式之一,且為脆性破壞,亟待進(jìn)行加固改善。現(xiàn)有研究表明,CFRP與鋼協(xié)同工作的關(guān)鍵在于其界面粘結(jié)性能,但是目前對(duì)這方面研究尚有限,尤其是在CFRP-鋼界面疲勞性能方面。基于此,本文設(shè)計(jì)了CFRP-鋼雙剪試件來(lái)研究CFRP-鋼之間的界面粘結(jié)性能,主要研究?jī)?nèi)容可以歸納為以下三方面：(1)以疲勞峰值荷載、疲勞谷值荷載和養(yǎng)護(hù)溫度為變化參數(shù),設(shè)計(jì)了17個(gè)靜力加載雙剪試件及26個(gè)疲勞加載雙剪試件對(duì)CFRP-鋼界面粘結(jié)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,觀察了試驗(yàn)現(xiàn)象和破壞模式,并對(duì)試件的荷載-位移曲線、疲勞壽命、CFRP的應(yīng)變分布、有效粘結(jié)長(zhǎng)度、傳力區(qū)域以及界面裂紋擴(kuò)展速率等進(jìn)行了分析討論,同時(shí)探討了疲勞峰值荷載、疲勞谷值荷載以及養(yǎng)護(hù)溫度變化對(duì)CFRP-鋼界面抗疲勞性能的影響。(2)對(duì)CFRP-鋼界面疲勞壽命及其影響因素進(jìn)行了分析和研究,基于CFRP-鋼界面疲勞試驗(yàn)結(jié)果,提出了荷載水平和養(yǎng)護(hù)溫度耦合作用下的CFRP-鋼界面疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,得出考慮養(yǎng)護(hù)溫度影響的S-N曲線經(jīng)驗(yàn)公式。此外,還定義了CFRP-鋼界面的割線剛度Kf的概念并討論了其在疲勞加載過(guò)程中的演化規(guī)律和影響因素,最終參考Palmgren-Miner的疲勞線性累積損傷準(zhǔn)則,得到常溫養(yǎng)護(hù)下基于割線剛度的疲勞界面損傷模型,并提出模型的損傷評(píng)估方法。(3)基于CFRP-鋼界面試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)靜載作用下CFRP-鋼界面粘結(jié)滑移本構(gòu)模型進(jìn)行驗(yàn)證分析,并對(duì)疲勞峰值荷載作用下CFRP-鋼界面剪應(yīng)力演化規(guī)律以及疲勞荷載作用下的界面粘結(jié)滑移曲線進(jìn)行研究,最終建立考慮荷載水平和養(yǎng)護(hù)溫度共同影響的疲勞荷載作用下CFRP-鋼界面粘結(jié)滑移計(jì)算模型。
【關(guān)鍵詞】：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)加固 CFRP-鋼界面 疲勞壽命 粘結(jié)滑移關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU391;TU599
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 FRP疲勞性能研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 FRP加固損傷鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 FRP-鋼界面粘結(jié)疲勞性能研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 存在的問(wèn)題14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 試驗(yàn)方案選擇16-17
• 2.2 試件設(shè)計(jì)及制作17-19
• 2.2.1 試件構(gòu)成17
• 2.2.2 試驗(yàn)材料17
• 2.2.3 試件制作17-19
• 2.3 試驗(yàn)控制變量19-20
• 2.4 試驗(yàn)加載方法20-21
• 2.5 試驗(yàn)測(cè)試方法21-23
• 2.5.1 試驗(yàn)測(cè)試儀器21-22
• 2.5.2 試驗(yàn)測(cè)試原理22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 試驗(yàn)結(jié)果及分析24-42
• 3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞模式24-32
• 3.1.1 靜力加載試件破壞現(xiàn)象24-25
• 3.1.2 疲勞加載試件破壞現(xiàn)象25-29
• 3.1.3 破壞模式29-32
• 3.2 剝離承載力及疲勞壽命32-33
• 3.3 CFRP布的應(yīng)變分布33-38
• 3.3.1 靜力加載試件33-34
• 3.3.2 疲勞加載試件34-37
• 3.3.3 界面有效粘結(jié)長(zhǎng)度37-38
• 3.3.4 試件傳力區(qū)域38
• 3.4 界面裂紋擴(kuò)展行為38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 CFRP-鋼界面疲勞壽命分析42-62
• 4.1 S-N曲線42-43
• 4.2 疲勞壽命及其影響因素分析43-47
• 4.2.1 常溫養(yǎng)護(hù)下試驗(yàn)S-N曲線43-44
• 4.2.2 養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)疲勞壽命的影響44-47
• 4.3 割線剛度的演化規(guī)律47-55
• 4.3.1 荷載-試件加載端滑移遲滯回線47-49
• 4.3.2 試件加載端滑移值演化規(guī)律49-52
• 4.3.3 割線剛度的演化規(guī)律及其影響因素52-55
• 4.4 基于割線剛度的界面損傷模型55-60
• 4.4.1 三階段疲勞損傷模型55-58
• 4.4.2 二階段疲勞損傷模型58-60
• 4.4.3 模型的損傷評(píng)估方法60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 第五章 疲勞荷載作用下界面粘結(jié)滑移關(guān)系62-78
• 5.1 靜載作用下界面粘結(jié)滑移模型62-66
• 5.1.1 研究現(xiàn)狀62-64
• 5.1.2 模型的驗(yàn)證64-66
• 5.2 疲勞峰值荷載下界面剪應(yīng)力的演化規(guī)律66-68
• 5.3 疲勞荷載作用下界面粘結(jié)滑移曲線68-70
• 5.4 疲勞荷載作用下界面粘結(jié)滑移模型70-76
• 5.4.1 界面剪應(yīng)力峰值72-73
• 5.4.2 界面剪應(yīng)力峰值對(duì)應(yīng)滑移量73-74
• 5.4.3 界面延性系數(shù)74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 在校發(fā)表論文84-86
• 致謝86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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9 鄭云,葉列平,岳清瑞;CFRP加固疲勞損傷鋼結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)分析[J];工業(yè)建筑;2005年10期

10 鄭云,葉列平,岳清瑞;FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J];工業(yè)建筑;2005年08期

  本文關(guān)鍵詞：CFRP-鋼界面粘結(jié)疲勞性能試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：439008