导　　师： 黄培彦

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 超载/过载是我国公路交通运输的普遍现象,而桥梁的承载构件是在环境与车辆载荷共同作用下服役的,实际的服役环境与过载的耦合作用对桥梁结构的疲劳寿命及耐久性能有重大的影响。本文以本课题组发明的新型FRP片材——碳纤维薄板(CFL)加固后的RC构件为研究对象,考虑我国南方沿海地区的湿热环境及车辆的超载/过载,在高温高湿环境与过载阶梯谱的共同作用下对CFL加固RC梁的疲劳性能展开了实验研究,并应用3D-DIC技术实施了加固梁的疲劳裂纹扩展实验。本文的主要研究内容及结论如下:(1)利用本课题组有关公路桥梁车辆过载阶梯谱的前期研究成果,以本课题组设计和研制的第二代湿热环境系统与改进后的MTS810系统为实验平台,提出了高温高湿环境与过载阶梯谱荷载耦合/共同作用下加固构件的疲劳实验方法,并成功地对CFL加固RC梁实施了高温高湿环境与过载阶梯谱荷载耦合/共同作用下的疲劳实验。(2)高温高湿(50℃,95%R.H)环境与过载阶梯谱荷载共同作用下CFL加固RC梁的疲劳实验结果表明,高温高湿环境对加固梁的疲劳性能影响显著。与室温大气环境中过载谱下CFL加固RC梁的疲劳极限相比,高温高湿环境与过载谱共同作用下加固梁的疲劳极限降低了13%左右。(3)按照等效损伤准则,将过载阶梯谱等效为常幅载荷,可得到高温高湿环境与过载阶梯谱荷载共同作用下加固梁的ΔSe~N曲线。与高温高湿环境与常幅载荷下的ΔS~N实验曲线的对比分析结果表明,当载荷水平相对较低时,过载阶梯谱下加固梁的疲劳寿命较常幅载荷下的要低。(4)利用3D-DIC系统开展了CFL加固RC梁的疲劳裂纹扩展实验,获得了加固梁的裂纹形貌及各个节点的主裂纹高度数据,初步分析了主裂纹的扩展规律。研究结果表明,高温高湿环境对疲劳主裂纹扩展的影响主要体现在裂纹的稳定扩展阶段,而

关 键 词： 高温高湿环境 过载谱 疲劳性能 碳纤维薄板 方法

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