广东省自然科学基金(07300781)
- 作品数：6 被引量：43H指数：4
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- CFRP板与钢梁粘结剥离破坏的试验研究被引量：14
- 2007年
- 粘结层是碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢梁的最薄弱环节。通过对4根加固梁的静载试验及6根加固梁的疲劳试验研究了CFRP板加固钢梁的剥离破坏。在CFRP板底端部贴的应变片记录了试验过程中的应变变化,并结合理论分析,探讨了各项因素对板端应变的影响及CFRP板的剥离破坏过程。静载试验中记录的随外荷载变化的应变曲线以及疲劳试验中记录的随疲劳加载次数变化的应变曲线都能分为4个阶段。阶段Ⅰ为板端溢胶对板端作用的拉力的衰退阶段,板端溢胶逐渐失去作用;阶段Ⅱ为正应力衰退阶段,正应变开始减小,而剪应力继续增加,使得压应变的增加更快;阶段Ⅲ为剪应力衰退阶段,在达到压应变峰值后,剪应力和应变减小,直到应变为0;阶段Ⅳ为剥离破坏阶段。根据这一规律,利用板端的应变片可以很好地监控加固梁粘结层的性能变化及裂缝的萌生。
- 邓军黄培彦
- 关键词：碳纤维增强复合材料钢梁
- 降低CFRP板加固梁界面应力集中方法的研究被引量：2
- 2007年
- 粘接技术作为传统的焊接、铆接、螺栓连接等技术的替代已经被广泛地应用于土木工程中。为减少粘接层的应力集中,采用端部为楔形的CFRP板及保留板端溢出的胶水为工程中常用的方法。通过有限元对一般板端、板端楔形、板端反楔形及板端溢胶等情况进行了界面应力分析。结果显示,由于梁与胶层界面端部奇异点的影响,胶层底部和顶部的最大界面应力有很大差别;而板端溢胶能降低奇异点处的剪应力和正应力集中,并且使得应力的分布更平缓,这也造成板端溢胶情况的裂缝开展不在奇异点,而在溢出胶的斜面;板端正、反楔形均能降低应力集中,而反楔形的效果要好于正楔形;板端溢胶降低正应力的效果要好于板端楔形,但板端反楔形对降低剪应力的效果则要好于板端溢胶。这些结论与搭接头研究的结果一致,但加固梁的最大界面应力减小幅度要远小于搭接头。
- 邓军黄培彦
- 关键词：加固梁界面应力粘接
- 预应力CFRP板加固梁的界面应力分析被引量：12
- 2009年
- CFRP板端应力集中导致的剥离破坏是加固梁破坏的主要形式之一。该文对CFRP板加固梁中的界面应力进行了推导,给出了考虑外荷载、温度变化和预应力等作用的界面应力计算公式,并对板端的最大界面应力计算进行了简化。对CFRP板施加预应力采用了预应力FRP法和梁反拱预应力法。通过算例及参数分析,讨论了不同工况(包括外荷载作用、温度变化、预应力作用等)下的界面应力及CFRP板纵向力。结果显示,采用预应力FRP法和温度的升高显著增加了加固梁的界面应力集中,而梁反拱预应力法引起的界面应力集中相对较小。另外,CFRP板的长度对预应力FRP法引起的最大界面应力没有影响,但梁反拱预应力法引起的最大界面应力随板长增加而减少。而各种工况下的最大界面应力均随板厚度的增加而增加。
- 邓军黄培彦
- 关键词：CFRP板
- CFRP板加固钢-混凝土组合梁的非线性有限元分析被引量：3
- 2008年
- 粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)板能有效提高钢-混凝土组合梁的强度和刚度.文中采用非线性有限元方法分析了简支CFRP板加固钢-混凝土组合梁的极限承载力和刚度,并对非线性有限元模型中胶层和栓钉连接层的影响进行了研究.将非线性有限元分析结果、理论公式计算结果和试验结果进行分析和比较,发现:(1)非线性有限元分析得到的应力-应变曲线及CFRP板的纵向应变与试验结果吻合较好;(2)考虑连接层的非线性有限元模型比不考虑连接层的具有更高的精度;(3)CFRP板的性能在钢梁屈服后才得到充分发挥;(4)与其他方法相比,由考虑连接层非线性有限元模型计算得到的抗弯极限承载力最接近试验结果,误差小于2.5%.
- 邓军李师庆黄培彦
- 关键词：碳纤维增强复合材料钢-混凝土组合梁极限承载力非线性有限元
- CFRP板加固钢-混凝土组合梁的塑性承载力分析被引量：6
- 2008年
- 推导了CFRP板加固钢-混凝土组合梁的塑性受弯承载力的计算公式,其中考虑了CFRP板拉断破坏和混凝土板压碎破坏2种破坏类型及3种不同塑性中和轴的位置。分析显示,对于CFRP板拉断破坏的情况,加固前的梁上负载以及预应力的作用对受弯承载力均没有影响;但对于混凝土板压碎破坏的情况,加固梁的受弯承载力随加固前梁上负载的增加而减少,随预应力的增加而增加。
- 邓军黄培彦李师庆
- 关键词：CFRP承载力桥梁加固塑性分析
- CFRP板与钢梁粘接的疲劳性能研究被引量：9
- 2008年
- CFRP板与钢构件粘接疲劳性能的研究目前还不多,制约了该加固技术在桥梁结构中的使用。对一组CFRP板加固钢梁进行了理论分析结合疲劳试验研究,将粘接层的疲劳寿命分为无裂纹寿命和裂纹扩展寿命两部分进行考虑。试验得出在最大疲劳荷载作用下的最大界面主应力和无裂纹寿命的S-N曲线。其疲劳极限值约为静载作用下极限界面主应力的30%,与英国规程中的规定相符。由基于最大疲劳荷载时粘接层的能量释放率的Paris Law,推导裂纹扩散寿命的预测公式,并由试验结果求得该公式中的经验系数。与试验结果比较发现,该公式能较为准确的预测裂纹扩展的规律。试验结果还显示,疲劳荷载幅度对疲劳寿命有一定的影响,但远小于最大疲劳荷载的影响。
- 邓军黄培彦
- 关键词：钢梁CFRP板粘接
