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碳纤维复材加固开裂焊接十字接头疲劳性能研究

王吴俊 揭志羽 陈超

王吴俊, 揭志羽, 陈超. 碳纤维复材加固开裂焊接十字接头疲劳性能研究[J]. 工业建筑, 2021, 51(5): 181-187. doi: 10.13204/j.gyjzG20011305
引用本文: 王吴俊, 揭志羽, 陈超. 碳纤维复材加固开裂焊接十字接头疲劳性能研究[J]. 工业建筑, 2021, 51(5): 181-187. doi: 10.13204/j.gyjzG20011305
WANG Wujun, JIE Zhiyu, CHEN Chao. FATIGUE PERFORMANCE OF CRACKED WELDED CRUCIFORM JOINTS STRENGTHENED BY CFRP[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2021, 51(5): 181-187. doi: 10.13204/j.gyjzG20011305
Citation: WANG Wujun, JIE Zhiyu, CHEN Chao. FATIGUE PERFORMANCE OF CRACKED WELDED CRUCIFORM JOINTS STRENGTHENED BY CFRP[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2021, 51(5): 181-187. doi: 10.13204/j.gyjzG20011305

碳纤维复材加固开裂焊接十字接头疲劳性能研究

doi: 10.13204/j.gyjzG20011305
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51708305);浙江省自然科学基金项目(LQ17E080005);山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地(重庆交通大学)开放基金项目(CQSLBF-Y17-1)。

详细信息
    作者简介:

    王吴俊,男,1994年出生,硕士研究生。

    通讯作者:

    揭志羽,博士,副教授,jiezhiyu_8@163.com。

FATIGUE PERFORMANCE OF CRACKED WELDED CRUCIFORM JOINTS STRENGTHENED BY CFRP

  • 摘要: 疲劳破坏是焊接钢桥在循环荷载下失效的常见形式,为了延长其寿命,需要对开裂结构进行加固修复。碳纤维复材(CFRP)由于优良的性能,广泛应用于混凝土结构加固中,而很少用于焊接钢结构。通过试验和有限元方法研究循环荷载作用下不同初始裂纹深度、CFRP布厚度和弹性模量对疲劳性能的影响。采用有限元软件ABAQUS分析加固和未加固焊接十字接头应力强度因子的变化规律,并与解析结果相比较。分析发现:未加固试件数值模拟解和理论解得到的应力强度因子误差很小,验证了数值模拟的准确性。当胶层分别采用CPE8和黏结单元(cohesive element)来模拟时,最大偏差为-3.4%。CFRP能够有效降低裂纹尖端处强度因子,延长其疲劳寿命,最大增幅达到67%。当CFRP布弹性模量和厚度越大,对裂纹尖端处应力强度因子的降低幅度越明显。基于Paris公式估算十字接头的剩余疲劳寿命,并将预测寿命与试验结果进行对比,发现吻合较好。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-20
  • 网络出版日期:  2021-09-16
  • 刊出日期:  2021-09-16

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