预应力CFRP板加固钢板断裂力学分析

摘要

本文对预应力CFRP板加固受拉钢板的断裂力学行为进行试验和数值分析。首先对粘贴不同预应力水平CFRP板加固的双边缺口钢板进行疲劳试验。然后在疲劳裂纹理论分析的基础上建立CFRP板加固钢板实体单元三维有限元断裂力学模型，分别分析了预应力水平，粘结胶性能及CFRP板弹性模量等参数对应力强度因子的影响。疲劳试验结果表明：预应力水平成为影响加固结构应力分布和疲劳寿命的主要因素，预应力水平越高，加固效果越好。参数分析结果也表明：对于粘贴预应力CFRP板的裂纹钢板，预应力水平是主要的影响加固结构疲劳性能的因素，粘结胶性能及CFRP板刚度的影响相对很小。