中文核心期刊
CSCD来源期刊
中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China收录期刊
中国建筑科学领域高质量科技期刊分级目录

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

含表面裂纹受弯钢板表贴增强板材疲劳试验研究

邓扬 王彤 李本新 杜同鑫 曹宝雅

邓扬, 王彤, 李本新, 杜同鑫, 曹宝雅. 含表面裂纹受弯钢板表贴增强板材疲劳试验研究[J]. 工业建筑, 2024, 54(6): 91-99. doi: 10.3724/j.gyjzG24013001
引用本文: 邓扬, 王彤, 李本新, 杜同鑫, 曹宝雅. 含表面裂纹受弯钢板表贴增强板材疲劳试验研究[J]. 工业建筑, 2024, 54(6): 91-99. doi: 10.3724/j.gyjzG24013001
DENG Yang, WANG Tong, LI Benxin, DU Tongxin, CAO Baoya. Experimental Research on Fatigue Performance of Bent Steel Plates with Surface Cracks Using Externally Bonded Reinforcing Plates[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(6): 91-99. doi: 10.3724/j.gyjzG24013001
Citation: DENG Yang, WANG Tong, LI Benxin, DU Tongxin, CAO Baoya. Experimental Research on Fatigue Performance of Bent Steel Plates with Surface Cracks Using Externally Bonded Reinforcing Plates[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(6): 91-99. doi: 10.3724/j.gyjzG24013001

含表面裂纹受弯钢板表贴增强板材疲劳试验研究

doi: 10.3724/j.gyjzG24013001
基金项目: 

北京建筑大学基本科研业务费项(X24024)。

北京建筑大学金字塔人才工程培养计划项目(JDYC20220809)

国家自然科学基金项目(51878027,52108108)

详细信息
    作者简介:

    邓扬,博士,教授,主要从事钢结构疲劳分析方法、结构健康监测的工作。 电子信箱:dengyang@bucea.edu.cn

Experimental Research on Fatigue Performance of Bent Steel Plates with Surface Cracks Using Externally Bonded Reinforcing Plates

  • 摘要: 为探究不同补强材料对含表面裂纹受弯钢板的疲劳加固性能,分别采用碳纤维增强复合材料(CFRP)板和钢板加固方案,对含表面裂纹的Q345钢板进行疲劳加载试验。分析了初始裂纹尺寸、加固板厚度及粘贴方式对钢板加固性能的影响,试验过程中采用超声波探伤仪对裂纹扩展的深度和长度进行了测试,最后采用扩展有限元法(XFEM)对钢板裂纹的扩展过程进行了模拟分析。结果表明:在含表面裂纹受弯钢板上粘贴CFRP板和钢板均能有效延长损伤钢板的疲劳寿命,抑制裂纹扩展;粘贴双层加固板时试件发生脱胶破坏,影响加固效果,故建议采用单层粘贴加固的方式;CFRP板的疲劳加固效果优于钢板,增加加固板的厚度可进一步提升加固效果,对含较大初始裂纹的受损钢板加固效果要明显优于含较小初始裂纹的;XFEM模拟裂纹扩展所得疲劳寿命与疲劳裂纹长度均与试验吻合。
  • [1] 庄美玲, 缪长青. 基于疲劳性能的正交异性钢桥面板构造参数优化分析 [J]. 东南大学学报(自然科学版), 2018, 48(5): 843-850.
    [2] 张清华, 卜一之, 李乔. 正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展 [J]. 中国公路学报, 2017, 30(3): 14-30

    , 39.
    [3] KUHLLNANN U, GUNTHER H P. Fatigue behavior of plated girders with slender webs in steel and composite bridges, Journal of constructional steel research [J], 2002,71(6):460-469.
    [4] GONG H, JIN Z G, YANG F P, et al. Analysis of stop-hole effects on mode I-II fatigue crack behavior for Q420 steel using experiments, FEM and variable length RNN approaches [J]. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 2023, 124, 103823.
    [5] 张清华, 李俊, 卜一之, 等. 正交异性钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节疲劳开裂快速加固方法 [J]. 中国公路学报, 2018, 31(12): 124-133.
    [6] LI M Z, CUI C, WANG H, et al. Fatigue behavior and remaining life evaluation of rib-to-deck joints using interior repair welds [J]. Thin-Walled Structures, 2023, 183, 110378.
    [7] FANG L, FU Z Q, JI B H, et al. Fatigue crack-propagation law of diaphragm-to-rib welded joint in steel bridge deck [J]. Journal of Constructional Steel Research, 2022, 194, 107311.
    [8] 秦世强, 黄春雷, 张佳斌, 等. 基于应力监测的钢-UHPC组合桥面和环氧沥青钢桥面疲劳性能对比 [J]. 东南大学学报(自然科学版), 2021, 51(1): 61-70.
    [9] 王春生, 翟慕赛, HOUANKPO T O N, 等. 正交异性钢桥面板冷维护技术及评价方法 [J]. 中国公路学报, 2016, 29(8): 50-58.
    [10] 邓扬, 刘涛磊, 曹宝雅, 等. 钢桥面顶板-U肋焊缝表贴增强板材疲劳加固方法研究 [J]. 中国公路学报, 2022, 35(2): 201-211.
    [11] 陈卓异, 彭岚, 李传习, 等. CFRP全覆盖胶粘加固含中心裂纹钢板的静力性能 [J]. 复合材料学报, 2022, 39(5): 2329-2339.
    [12] 陈涛, 摇铖. CFRP加固含混合型边裂纹钢板的疲劳性能试验研究 [J]. 建筑结构学报, 2021, 42(2): 206-212.
    [13] WANG C S, ZHAI M S, DUAN L, et al. Cold reinforcement and evaluation of steel bridges with fatigue cracks [J]. Journal of Bridge Engineering, 2018, 23(4), 04018014.
    [14] 孟兮, 郑云, 陈煊. 碳纤维复材加固钢板表面裂纹疲劳扩展研究[J]. 钢结构, 2018, 33(3): 34-38

    ,27.
    [15] 张清华, 程震宇, 邓鹏昊,等. 新型钢-UHPC组合桥面板抗弯承载力模型试验与理论分析方法[J].土木工程学报, 2022, 55(3): 47-64.
    [16] 张彤彤, 吴健, 王纬波. CFRP加固损伤钢板的弯曲性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020(12): 26-30,37.
    [17] 李筑轩, 陈涛. CFRP补强含表面裂纹钢板受拉疲劳试验研究 [J]. 结构工程师, 2023, 39(3): 126-134.
    [18] PARIS P C, ERDOGAN F. A critical analysis of crack propagation laws [J]. Journal of Fluids Engineering, 1963, 85(4): 528-533.
    [19] 王吴俊. CFRP加固开裂钢桥十字接头疲劳性能研究 [D]. 宁波:宁波大学, 2023.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  34
  • HTML全文浏览量:  2
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-30
  • 网络出版日期:  2024-06-24

目录

    /

    返回文章
    返回