导　　师： 黄培彦

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 以亚热带地区服役的钢筋混凝土(RC)桥梁为研究背景,考虑该地区的温度和湿度变化、以及运营桥梁承载构件实际所承受的车辆随机荷载,本文构建碳纤维薄板(CFL)加固RC桥梁构件,并以此作为研究对象,提出湿热环境与车辆随机载荷耦合作用下加固构件的加速疲劳实验方法,并实施湿热环境与车辆随机载荷下CFL加固RC梁的三点弯曲疲劳实验,探讨湿热环境与车辆随机载荷对CFL加固RC梁疲劳性能的影响机制,提出CFL加固RC梁在湿热环境与车辆随机载荷耦合作用下的疲劳寿命预测方法。本文的主要研究内容与结论如下:(1)湿热环境与车辆随机载荷耦合/共同作用下碳纤维增强复合材料(CFRP)加固RC构件的疲劳实验方法。对广东省内高等级公路车流量进行采集,并通过损伤等效及统计分析、非高斯随机过程的模拟、车辆随机载荷实验谱的编制等一系列方法,成功地获得了与实际车流量时间序列的概率特性相同、考虑了桥梁结构的响应特性、可方便地应用于随机疲劳实验的车辆随机载荷实验谱;基于上述车辆随机载荷实验谱、以及本课题组构建的智能环境疲劳实验平台,提出了湿热环境与车辆随机载荷耦合作用下CFRP加固RC构件的疲劳实验方法;利用上述实验方法成功地实施了5组湿热环境与3个随机载荷水平耦合/共同作用下45根CFL加固RC梁的三点弯曲疲劳实验。(2)环境与载荷交互作用效应对加固梁疲劳破坏机制的影响。基于上述环境随机疲劳实验结果,探讨了环境与载荷对加固梁的疲劳破坏模式、裂纹形态、疲劳变形等的影响机制。研究结果表明:1)不同湿热环境会导致CFL加固RC梁出现不同的疲劳破坏模式:温度和相对湿度较低时,其破坏模式为主筋疲劳断裂引起的CFL-混凝土界面剥离破坏;随着温度和相对湿度的升高,其破坏模式逐渐向CFL-混凝土界面剥离的单一模式转变;

关 键 词： 湿热环境 车辆随机荷载 碳纤维薄板 疲劳性能 寿命预测 钢筋混凝土 梁

领　　域： [] []