湿热环境下过载损伤钢和CFRP板搭接接头的抗拉承载力研究

【摘要】CFRP修复损伤钢结构(CarbonFiberRepairSteelStructures)技术是一种新型、高效、实用的结构修复技术,与传统的钢结构修复方法相比,粘贴CFRP修复钢结构技术具有明显的优势,其应用领域适用于钢结构承载力修复、疲劳修复、锈蚀修复和脆性修复等。要使该方法在工程上得到更广泛的应用,就必须保证CFRP与钢结构具有良好的粘结性,而且该类结构在实际工程中,经常遭受过载损伤和湿热环境的影响。为此,本文对CFRP加固钢板的粘结界面应力、以及过载损伤和湿热环境侵蚀下该类构件的抗拉承载力进行了研究,主要研究内容和结论包括：(1)在弹性力学理论分析的基础上,推导出CFRP加固钢结构的粘结界面应力计算公式,同时考虑了荷载和温度变化两种工况,并得出中缝处以及CFRP板端部最大剪应力和正应力的简化计算公式。对理论计算公式进行了参数分析,包括胶层厚度、CFRP板的厚度和钢板厚度。结果显示：在外荷载的作用下,粘结界面的最大应力随着胶层厚度和CFRP板厚度的增加而降低,随着钢板厚度的增加而增加。在温度升高的作用下,粘结界面的最大应力随着胶层厚度的增加而降低,随着CFRP板厚度和钢板厚度的增加而增加。(2)对钢和CFRP板搭接接头的试件进行了拉伸试验研究,考虑了过载损伤和干湿循环两个因素,过载损伤通过300次的往复加载实现,荷载幅为0.1～0.7Pmax。通过拉伸试验得到了试件的荷载-应变曲线、抗拉承载力和试件的破坏形态,并分析了CFRP与钢板粘结界面上的应力分布规律。在过载损伤和干湿循环侵蚀下的试件,与未损伤试件相比,过载损伤试件、干湿循环后试件、过载损伤和干湿循环后试件承载力降低率分别为18.3%、24.4%、26.5%。(3)试验得到的抗拉承载力与理论计算结果的偏差在15%以内,从而验证了理论计算公式的准确性。拉伸荷载作用下,中间缝隙处先产生裂缝,这与理论计算中中间缝隙处的界面应力大于CFRP板端部界面应力相符。
【作者】李松；
【导师】邓军；
【作者基本信息】广东工业大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】钢结构；CFRP；粘结界面应力；过载损伤；湿热环境；

【参考文献】
[1]赵芝英.着眼系统功能方法　培养学生写作能力[D].苏州大学,英语语言文学,2003,硕士.
[2]陈章乾.microRNA及其相关分子在胃癌多药耐药中调控网络和作用机制的初步探索[D].第四军医大学,内科学,2014,硕士.
[3]乔明静.卵巢过度刺激征高危患者鲜胚移植与冻胚移植临床结局分析[D].华中科技大学,妇产科学,2013,硕士.
[4]洪鑫.壁板桩承载特性的理论分析与模型试验研究[D].河海大学,岩土工程,2004,硕士.
[5]关心子.《紫颜色》中的妇女主义[D].湖南师范大学,英语语言文学,2004,硕士.
[6]吴宏森.炼钢用铝弹发射的测速和计数[J].冶金自动化,1980,05:52-54.
[7]陆新慧.基于GIS的空间数据挖掘技术的研究和应用[D].江苏科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[8]苏猛.中日公共領域にぉける行政とNPOの協働問題についての对比研究[D].内蒙古大学,日语语言文学,2013,硕士.
[9]张莲莲.不同浓度Ag~(nano)对粪肠球菌及其生物膜的作用研究[D].大连医科大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[10]冯鹤.以农作物为主题的花鸟画形式语言探索[D].河北科技大学,美术,2014,硕士.
[11]邓莹莹.论涉外动产物权的法律适用[D].复旦大学,法律,2012,硕士.
[12]李楠.慈善组织公信力的风险管理[D].中共北京市委党校,行政管理,2013,硕士.
[13]谢华.B公司信息系统架构治理研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[14]尹秀秀.四苯基乙烯衍生物的合成与发光特性研究[D].吉林大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[15]于海军.综合应用录井资料识别裂缝型储层及其物性评价方法研究[D].浙江大学,地质学,2012,硕士.
[16]郭军.以法益视角审视聚众淫乱罪边界[D].兰州大学,刑法学（专业学位）,2013,硕士.
[17]严洁.“英语时间性特质与汉语空间性特质”验视[D].宁波大学,英语语言文学,2013,硕士.
[18]梁敏洁.铝合金低压铸造工艺CAD技术研究[D].华北工学院,材料加工工程,2004,硕士.
[19]杨敏.论婚姻登记瑕疵[D].西北大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[20]王超.受限路网中移动对象双层索引结构研究[D].西南交通大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[21]张煜,傅家祥.列联表规整化对关联规则挖掘算法的改进[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2005,03:67-71.
[22]吕浩.抚顺矿业集团办公资产管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[23]陈莹.城市综合体的功能分析与开发定位研究[D].北京交通大学,2014.
[24]杜伟.土壤电场作用下碱金属离子吸附动力学的离子特异性效应[D].西南大学,土壤学,2014,硕士.
[25]李平.基于TOR橡胶沥青路面的材料性能试验研究及力学响应分析[D].扬州大学,结构工程,2011,硕士.
[26]杨力.两种稀土掺杂二氧化钛微球的合成及表征[D].吉林大学,无机化学,2013,硕士.
[27]周敏.华电长沙电厂环境成本核算改进研究[D].湖南大学,会计,2010,硕士.
[28]孙丙香,高科,姜久春,罗敏,何婷婷,郑方丹,郭宏榆.基于ANFIS和减法聚类的动力电池放电峰值功率预测[J].电工技术学报,2015,04:272-280.
[29]杨淼.乌苏里水利工程公司管理者沟通能力提升方案研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[30]梁茹.欧债危机背景下的主权风险分析[D].天津商业大学,金融学,2013,硕士.
[31]孙金城,宁光才.浸水消除黄土的湿陷性[J].石油规划设计.1993(02)
[32]郭远帅.某无人机机翼断裂力学分析[D].南昌航空大学,工程力学,2013,硕士.
[33]马志远.基于STEP的产品数据共享与交换技术的研究与应用[D].武汉理工大学,机械制造及其自动化,2004,硕士.
[34]陈小菊.探究教学中的教师角色研究[D].广西师范大学,课程与教学论,2003,硕士.
[35]钱岑.汉英颜色词多义现象的隐喻与转喻研究[D].宁波大学,英语语言文学,2014,硕士.
[36]袁晨.土壤源热泵系统的双工况（火用）分析[D].西安建筑科技大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.
[37]赵圣楠.我国A股上市公司应计质量价值相关性的实证研究[D].南京财经大学,会计学,2012,硕士.
[38]赵鑫锐.代谢工程改造酿酒酵母降低黄酒中的氨基甲酸乙酯[D].江南大学,发酵工程,2014,博士.
[39]李亚敏.新医改背景下济世药业营销渠道转型[D].河北经贸大学,工商管理,2014,硕士.
[40]牛少侃.审查起诉阶段刑法适用的检察官解释[D].河北经贸大学,法学理论,2014,硕士.
[41]杜立敏.现代派人体艺术中的色情欲望[D].华南师范大学,美学,2004,硕士.
[42]黄妍.中国近代学前教育师资培养与管理研究[D].西南大学,学前教育学,2013,硕士.
[43]吴伟民.政府信息公开的例外规则[D].华东政法学院,宪法与行政法,2003,硕士.
[44]施晓雨.Ce对高铝青铜超音速等离子喷涂层组织及性能的影响[D].兰州理工大学,材料加工工程,2013,硕士.
[45]吴锦龙.热声耦合脉动燃烧加热炉的设计研究及应用[D].东北石油大学,石油与天然气工程（专业学位）,2013,硕士.
[46]张利敏.非农化村庄的社区养老保障[D].河北大学,人口学,2003,硕士.
[47]孙涛.人DDAH1新转录本的发现及其表达调节研究[D].中南大学,药学,2013,博士.
[48]由晓民.军队院校后勤信息化建设模式研究[D].国防科学技术大学,2004.
[49]崔瑾.释意理论指导下的汉英长句口译策略研究[D].沈阳师范大学,翻译,2013,硕士.
[50]俞伟飞.一种基于虚拟打印的医疗信息集成技术开发[D].浙江大学,生物医学工程（专业学位）,2013,硕士.