抢险车对92m跨度复合材料桁架桥动态响应的影响 被引量：2

1

作者 孙泽阳 刘阳 +2 位作者 杨俊锋 吴必涛 赵启林 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期346-353,共8页

为研究大跨径桁架式纤维增强复合材料(FRP)应急抢修桥梁成桥后的动力性能,基于导梁推送施工92 m跨度的FRP桁架桥模型,编制FRP桁架桥的车桥耦合算法,研究抢险车辆的车速、质量及路面不平顺对FRP桁架桥的跨中竖向位移、竖向加速度和关键... 为研究大跨径桁架式纤维增强复合材料(FRP)应急抢修桥梁成桥后的动力性能,基于导梁推送施工92 m跨度的FRP桁架桥模型,编制FRP桁架桥的车桥耦合算法,研究抢险车辆的车速、质量及路面不平顺对FRP桁架桥的跨中竖向位移、竖向加速度和关键杆件轴向应力等指标的影响.结果表明:路面越不平顺,车辆对桥梁结构的冲击作用越大,且路面等级对竖向位移的影响大于对关键杆件轴向应力的影响;车速为20~50 km/h时,车速变化对冲击系数影响较小,但车速超过50 km/h时,车速的影响逐渐增大;车辆质量对桥梁各项指标动力响应的峰值曲线呈线性增大趋势.当车辆质量为2.80×10^(4)kg,车速30 km/h时,最大跨中竖向位移为167 mm,未超过抢修桥梁位移限值(L/120),表明该桥梁的设计可以满足抢险的通行要求. 展开更多

关键词 纤维增强复合材料桁架桥 车桥耦合 位移接触法 动态响应 路面不平顺

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拼装式复合材料圆管接头弯曲性能试验研究

2

作者 袁帅 张冬冬 +3 位作者 段金辉 高一峰 张芸强 莫昌金 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期1-6,29,共7页

为了实现纤维复合材料轻量化应急人行桥的现场快速拼装与构筑,本文基于复合材料预紧力齿连接和金属管螺纹设计了一种拼装式复合材料圆管接头,开展了两种具有不同局部构造接头的四点弯曲试验,对比和分析了破坏模式和极限承载力等力学行... 为了实现纤维复合材料轻量化应急人行桥的现场快速拼装与构筑,本文基于复合材料预紧力齿连接和金属管螺纹设计了一种拼装式复合材料圆管接头,开展了两种具有不同局部构造接头的四点弯曲试验,对比和分析了破坏模式和极限承载力等力学行为。结果表明:拼装式复合材料圆管接头具有快速拼装构造特点和较高弯曲承载能力,适用于复合材料管梁构型应急人行桥。当拼装式圆管接头承受弯曲荷载时,若预紧力齿连接的金属外套不设置倒角,会造成复合材料管局部横向剪切破坏及初始损伤,随之造成纤维在管体上侧压缩和下侧拉伸下提前纵向破断,相邻复合材料管体发生典型的弯曲分层破坏。但当开设倒角时,异质材料管体相应交界处未发生明显的复合材料管体局部横向剪切破坏,呈现出典型的复合材料管弯曲破坏特征。与预紧力齿连接承受轴向荷载情况不同,受弯曲荷载时,需对其金属外套端部倒角进行优化设计,不仅可有效地改善拼装式复合材料圆管接头的破坏模式,而且可使接头弯曲承载力提升约15%。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 应急人行桥 拼装式结构 圆管连接 预紧力齿连接 抗弯性能

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复合材料拉挤型材在桁架桥梁结构中的应用与发展 被引量：14

3

作者 徐以扬 方海 刘伟庆 《世界桥梁》 北大核心 2010年第4期32-34,38,共4页

树脂基玻璃纤维增强复合材料(FRP)拉挤型材具有强度高、变形率低、热变形温度高、吸水率低、保温隔热系数低、耐腐蚀性强、环境影响小等优点,用该材料设计、建造的桥梁结构实例在国外已有少量研究。希腊佩特雷大学开发的复合材料桥跨度... 树脂基玻璃纤维增强复合材料(FRP)拉挤型材具有强度高、变形率低、热变形温度高、吸水率低、保温隔热系数低、耐腐蚀性强、环境影响小等优点,用该材料设计、建造的桥梁结构实例在国外已有少量研究。希腊佩特雷大学开发的复合材料桥跨度为11.6 m,采用复合材料拉挤成型管材和刚节点组成的三维空间桁架结构;位于瑞士的彭特雷西纳桥为2×12.5 m的复合材料平面桁架桥。2座桥的设计中均通过桁架结构形式使复合材料的轻质高强的优势得以充分发挥。较传统混凝土桥、钢桥,复合材料桁架桥造价较低,施工便捷,应用前景广阔。 展开更多

关键词 玻璃纤维增强复合材料 拉挤型材 空间桁架结构 桥梁结构 桁架桥 应用前景 材料设计 轻质高强 耐腐蚀性 拉挤成型 结构形式 结构实例 节点组成 混凝土桥 环境影响 吸水率 温度高 特雷西 树脂基 热系数

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桥联特性对纤维复合材料裂纹扩展阻力曲线的影响 被引量：4

4

作者 董启文 冯凭 +1 位作者 孙毅 刘璇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期348-351,共4页

针对纤维复合材料 ,在吸附区模型的基础上 ,采用一定的桥联关系 ,用断裂力学的理论导出裂纹表面张开位移的控制方程 .采用数值解法 ,得到裂纹张开位移和桥联力的分布 .在此基础上 ,进一步计算得出了裂纹扩展的阻力曲线 ,并讨论了纤维的... 针对纤维复合材料 ,在吸附区模型的基础上 ,采用一定的桥联关系 ,用断裂力学的理论导出裂纹表面张开位移的控制方程 .采用数值解法 ,得到裂纹张开位移和桥联力的分布 .在此基础上 ,进一步计算得出了裂纹扩展的阻力曲线 ,并讨论了纤维的体积比。 展开更多

关键词 桥联特性 裂纹扩展 阻力曲线 纤维增强复合材料 吸附区模型 断裂力学 张开位移 桥联力

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日木采用玻璃纤维增强复合塑料修建的2座桁架人行桥

5

《世界桥梁》 北大核心 2013年第3期94-94,共1页

1海岸散步路人行桥 海岸散步路人行桥2009年1月建成于日本京都府舞鹤市，桥长18．1m，跨径17．76m，宽2．0m，重约3300kg，是1座玻璃纤维增强复合塑料（GFRP）桁架人行桥。该桥位处原有1座旧木桥，1993年12月修建，上弦杆件盐害腐蚀严... 1海岸散步路人行桥 海岸散步路人行桥2009年1月建成于日本京都府舞鹤市，桥长18．1m，跨径17．76m，宽2．0m，重约3300kg，是1座玻璃纤维增强复合塑料（GFRP）桁架人行桥。该桥位处原有1座旧木桥，1993年12月修建，上弦杆件盐害腐蚀严重，2007年禁止通行。盐害环境下GFRP人行桥耐久性好，旧桥的下部结构可以再利用， 展开更多

关键词 玻璃纤维增强 复合塑料 人行桥 桁架 修建 GFRP 下部结构 耐久性

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考虑桥联影响的复合材料带域中反平面裂纹动态扩展问题

6

作者 何力军 吕国志 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期668-671,共4页

讨论了纤维加强复合材料带域中 ,半无限长反平面裂纹在计及桥联纤维影响时的动态扩展问题 ,桥联增韧作用借与裂纹面位移相关的应力边界条件给出。应用 Fourier变换和 Wiener- Hopf技术进行数学分析。最后给出了动态应力强度因子 ,与已... 讨论了纤维加强复合材料带域中 ,半无限长反平面裂纹在计及桥联纤维影响时的动态扩展问题 ,桥联增韧作用借与裂纹面位移相关的应力边界条件给出。应用 Fourier变换和 Wiener- Hopf技术进行数学分析。最后给出了动态应力强度因子 ,与已知成果进行比较 ,表明了结论的可靠性。 展开更多

关键词 复合材料带域 反平面裂纹 动态扩展 桥联 Wiener-Hopf技术 纤维增强复合材料

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新型复合材料桥梁及其最新研究成果 被引量：5

7

作者 向雅娟 宋世樟 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 1994年第2期62-65,共4页

介绍了新型复合材料的基本性能及其优缺点，报道了国外新型复合材料公路桥梁设计试验的最新成果，以及新型复合材料桥梁的发展前景。

关键词 复合材料桥 玻璃纤维 增强塑料 设计

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桥梁工程的现代材料——碳纤维增强聚合物 被引量：1

8

作者 王丽云 《国外桥梁》 1995年第1期66-70,共5页

讨论了在桥梁工程中最近使用的和即将可能使用的现代化材料,并集中介绍了纤维复合材料的使用和当前科技发展状况,并以碳纤维增强环氧树脂为实例,阐述在近期或不远的将来可预期的发展。

关键词 纤维复合材料 碳纤维 增强塑料 桥 工程材料

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空间相机碳纤维桁架导热增强设计 被引量：2

9

作者 刘光 郭亮 +1 位作者 胡日查 吴清文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2405-2412,共8页

由于空间相机桁架结构常用的碳纤维复合材料热导率较低,从而导致结构内部易形成较大温度梯度。本文提出通过在碳纤维复合材料表面附着铜网和粘贴铝膜,以实现某空间相机桁架结构的导热增强设计。首先,建立了碳纤维复合材料热导率模型。然... 由于空间相机桁架结构常用的碳纤维复合材料热导率较低,从而导致结构内部易形成较大温度梯度。本文提出通过在碳纤维复合材料表面附着铜网和粘贴铝膜,以实现某空间相机桁架结构的导热增强设计。首先,建立了碳纤维复合材料热导率模型。然后,针对碳纤维复合材料平板表面附着铜网/粘贴铝膜的结构特点,建立了平板的传热模型,并对未经处理的碳纤维复合材料平板以及在其表面分别粘贴0.05mm和0.5mm铝膜、附着等效直径为0.08mm铜网4种不同状态进行了热分析。接着,通过试验测试获得了不同状态平板结构的等效热导率。试验结果表明,表面附着铜网/粘贴铝膜可以使面内等效热导率得到不同程度的改善。其中,在碳纤维复合材料平板表面粘贴0.5mm铝膜效果最好,其可使结构的等效热导率提升至41.3 W/(m·K)。最后,根据试验所得结构等效热导率,对某空间相机碳纤维桁架进行了热设计。桁架结构热分析结果表明,单根桁架杆的轴向温差已由6.8℃减小为0.8℃,桁架结构温度均匀性得到显著改善。 展开更多

关键词 空间光学相机 桁架结构 碳纤维复合材料 导热增强 等效热导率

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具有大倾斜角的纤维桥联分析 被引量：2

10

作者 崔崧 黄宝宗 +1 位作者 张凤鹏 赵宇明 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期503-506,共4页

将基体作为纤维在垂直和水平方向的弹性支承 ,考虑基体剥落与纤维拉出的完全耦合 ,基于基体的支承刚度和破坏条件 ,利用杆件非线性弯曲模型和有限元法 ,分析了具有大倾斜角的层间短纤维的桥联力与层间裂纹张开位移的关系·数值算例... 将基体作为纤维在垂直和水平方向的弹性支承 ,考虑基体剥落与纤维拉出的完全耦合 ,基于基体的支承刚度和破坏条件 ,利用杆件非线性弯曲模型和有限元法 ,分析了具有大倾斜角的层间短纤维的桥联力与层间裂纹张开位移的关系·数值算例表明 ,桥联纤维的弯曲变形是局部的 ,主要是拉伸 ,在基体剥落与纤维拉出的影响下 ,韧性较好的芳纶短纤维桥联张开位移较大 。 展开更多

关键词 大倾斜角 纤维桥联分析 纤维增强复合材料层板 层间增韧 短纤维 纤维拉出

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碳纤维主缆鞍座处抗滑移试验 被引量：6

11

作者 诸葛萍 强士中 +1 位作者 任伟平 刘明虎 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2011年第5期395-399,共5页

为了解悬索桥碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)主缆在鞍座处的抗滑移性能,对CFRP丝-鞍座界面的摩擦系数进行实测,结合实桥分析了多种鞍座两端CFRP主缆轴向拉力比对应的抗滑稳定安全系数.研究表明,CFRP主缆-鞍... 为了解悬索桥碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)主缆在鞍座处的抗滑移性能,对CFRP丝-鞍座界面的摩擦系数进行实测,结合实桥分析了多种鞍座两端CFRP主缆轴向拉力比对应的抗滑稳定安全系数.研究表明,CFRP主缆-鞍座界面的摩擦系数与界面压力无关;CFRP丝表面形式对摩擦系数有较大影响,微压纹单丝在鞍座处摩擦系数超过0.496;实桥中,当鞍座两端主缆轴向拉力比在1.02～1.08时,CFRP主缆鞍座处抗滑稳定安全系数大于4.7. 展开更多

关键词 桥梁工程 悬索桥 鞍座 摩擦系数 抗滑移试验 碳纤维增强复合材料 主缆

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拉挤成型FRP桥面板的研究 被引量：10

12

作者 付翰香 薛元德 李文晓 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2003年第6期45-48,共4页

纤维增强复合材料 (FRP)是一种新型的结构材料。它具有比强度高、耐腐蚀等特点 ,将其应用于桥面板 ,具有传统材料难以比拟的一些优点。本文在分析国外研究成果的基础上 ,应用复合材料结构设计理论 。

关键词 拉挤成型 桥面板 纤维增强复合材料 结构优化

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钢-FRP桥面板结合梁桥剪力连接件的试验研究 被引量：4

13

作者 王景全 孙宝俊 陈娟 《世界桥梁》 2003年第2期40-43,55,共5页

FRP桥面板具有优越的性能 ,与钢梁结合形成的钢 -FRP桥面板结合梁桥有着良好的应用前景。通过试验提出一种经济有效、施工便利的梁、板连接方式 ,对其进行了疲劳试验。试验结果表明该连接方式的承载能力和疲劳性能均满足AASHTO规范的要... FRP桥面板具有优越的性能 ,与钢梁结合形成的钢 -FRP桥面板结合梁桥有着良好的应用前景。通过试验提出一种经济有效、施工便利的梁、板连接方式 ,对其进行了疲劳试验。试验结果表明该连接方式的承载能力和疲劳性能均满足AASHTO规范的要求。得到了FRP板中栓钉连接件承载力的计算公式 ,并应用于实际工程 ,为钢 展开更多

关键词 钢-FRP桥面板结合梁桥 纤维增强复合材料 剪力连接件 连接方式 桥梁试验 承载能力 栓钉 静力强度试验 疲劳试验

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一种新的Ⅰ型分层裂纹桥联模型

14

作者 何力军 吕国志 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期281-283,共3页

以往针对复合材料层间 I型裂纹的桥联模型 ,假设裂纹面上下平行。这与真实情况是不相符的。在考虑裂纹面不平行这一因素后 ,给出了一种新的桥联模型。还通过对桥联纤维附着力与桥联纤维轴向力大小的比较分析 ,将前者合理地舍去 ,使模型... 以往针对复合材料层间 I型裂纹的桥联模型 ,假设裂纹面上下平行。这与真实情况是不相符的。在考虑裂纹面不平行这一因素后 ,给出了一种新的桥联模型。还通过对桥联纤维附着力与桥联纤维轴向力大小的比较分析 ,将前者合理地舍去 ,使模型的表达得到简化。由计算结果的对比可以看出 。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 层间裂纹 桥联

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挪威主跨3700m悬索桥研究

15

作者 翁方文 唐俊云 《世界桥梁》 北大核心 2017年第1期29-32,共4页

挪威计划在2个码头之间修建一座主跨3 700m的悬索桥,该悬索桥主缆和桥面板拟采用纤维增强聚合物(FRP)轻质材料,并对桥面板做特殊设计,使其具有较高的极限拉伸强度及极低的单位重量。采用有限元软件对不设中间墩的设计方案进行计算分析... 挪威计划在2个码头之间修建一座主跨3 700m的悬索桥,该悬索桥主缆和桥面板拟采用纤维增强聚合物(FRP)轻质材料,并对桥面板做特殊设计,使其具有较高的极限拉伸强度及极低的单位重量。采用有限元软件对不设中间墩的设计方案进行计算分析。结果表明,与采用钢材相比,主缆和桥面板采用FRP材料,主缆的重量减少至75%,桥面板重量约305kg/m2,比钢桥面板轻;桥面板竖向挠度、横向变形、应力均满足规范要求;主缆变形、应力均满足规范要求;FRP材料后期养护少、使用寿命长。 展开更多

关键词 悬索桥 大跨度 主缆 桥面板 纤维增强复合材料 空气动力学 桥梁设计

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疲劳与长期自然暴露后的复材空心桥面板受力性能 被引量：4

16

作者 吴育蔚 冯鹏 刘兴 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第11期68-72,共5页

研究了由内部缠绕芯管、面层拉挤平板和外部缠绕组成的高性能复材空心桥面板的长期性能。对同一构件依次进行了200万次的疲劳试验加载和10年的自然暴露,之后进行了四点弯曲静载试验和中心点加载破坏试验。通过四点弯曲静载试验获得老化... 研究了由内部缠绕芯管、面层拉挤平板和外部缠绕组成的高性能复材空心桥面板的长期性能。对同一构件依次进行了200万次的疲劳试验加载和10年的自然暴露,之后进行了四点弯曲静载试验和中心点加载破坏试验。通过四点弯曲静载试验获得老化后试件的抗弯和抗剪刚度,在加载过程中构件始终保持线弹性,构件的整体受力性能良好,组件间无错动或剥离现象。中心点加载试验模拟了车轮集中荷载,测定了集中荷载下的破坏模式和极限荷载。中心点加载的极限荷载为764. 57k N,破坏模式为加载点处的冲切破坏。研究表明,复合材料桥面板的长期受力性能能够满足工程应用的需求,并具有较好的耐久性。 展开更多

关键词 FRP(纤维增强复合材料) 桥面板 自然老化

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求解桥联积分方程的一种新的数值方法 被引量：4

17

作者 何力军 吕国志 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期241-243,共3页

纤维增强复合材料断裂力学中的桥联问题常常可归结为一个二重积分方程。常见的求解方法有矩阵迭代法和积分迭代法。但这两种方法都较复杂。本文首先将该二重积分方程化成其等效的单积分方程形式,然后利用一种新的插值方法,对此积分方程... 纤维增强复合材料断裂力学中的桥联问题常常可归结为一个二重积分方程。常见的求解方法有矩阵迭代法和积分迭代法。但这两种方法都较复杂。本文首先将该二重积分方程化成其等效的单积分方程形式,然后利用一种新的插值方法,对此积分方程进行求解。数值计算结果表明,该方法效果令人满意。 展开更多

关键词 桥联积分方程 断裂力学 数值计算 纤维增强复合材料

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美国新磨坊桥

18

作者 张妮(编译) 《世界桥梁》 北大核心 2023年第2期122-122,共1页

新磨坊桥(Grist Mill Bridge Replacement,见图1)位于美国缅因州汉普顿县,跨越佩诺布斯科特河的支流——苏阿达布斯克溪,是该州修建的第一座纤维增强混凝土箱梁桥,以替换20世纪50年代修建的旧磨坊桥。该桥仅有一跨,跨长23m,主梁采用纤... 新磨坊桥(Grist Mill Bridge Replacement,见图1)位于美国缅因州汉普顿县,跨越佩诺布斯科特河的支流——苏阿达布斯克溪,是该州修建的第一座纤维增强混凝土箱梁桥,以替换20世纪50年代修建的旧磨坊桥。该桥仅有一跨,跨长23m,主梁采用纤维增强复合材料槽形梁,横向由5片梁组成,梁高1.27m,翼缘宽1.17m,混凝土桥面板厚203mm。桥面承载双向2车道和1条人行道。纤维增强复合材料由玻璃纤维、碳纤维、泡沫芯和树脂组成。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 纤维增强混凝土 美国缅因州 混凝土桥面板 汉普顿 玻璃纤维 槽形梁 斯科特

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CFRP主缆与索夹间摩擦学性能试验研究 被引量：9

19

作者 侯苏伟 强士中 +1 位作者 刘明虎 诸葛萍 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2012年第3期201-206,共6页

为研究悬索桥碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)主缆在索夹处的摩擦学性能,分析主缆与索夹间的摩擦接触特征,引用摩擦因数相关计算公式,分别进行平直接触及实桥接触下的当量摩擦因数试验.结果表明,CFRP主缆与... 为研究悬索桥碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)主缆在索夹处的摩擦学性能,分析主缆与索夹间的摩擦接触特征,引用摩擦因数相关计算公式,分别进行平直接触及实桥接触下的当量摩擦因数试验.结果表明,CFRP主缆与索夹间的摩擦因数约为0.36,能满足抗滑移安全性能设计要求;径向挤压应力小于14.6 MPa时,CFRP丝与索夹的摩擦学性能比较稳定,径向挤压应力大于14.6 MPa时,摩擦因数有减小趋势;两种接触条件下,摩擦因数能较好吻合;理论计算偏于设计安全,适用于CFRP主缆与索夹间摩擦因数的计算. 展开更多

关键词 桥梁工程 悬索桥 主缆 索夹 碳纤维增强复合材料 摩擦学 摩擦因数

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CFRP加固钢结构吊车梁疲劳有限元分析及应用 被引量：12

20

作者 曹靖 王建国 完海鹰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期85-88,共4页

钢结构吊车梁疲劳破坏是其未达到设计使用年限破坏的主要原因。文章提出"实体-桁架-壳元"有限元分析模型对吊车梁采用CFRP加固前、后的疲劳性能进行分析,发现粘贴CFRP可以有效地降低焊趾处的应力集中问题,明显改善吊车梁的疲... 钢结构吊车梁疲劳破坏是其未达到设计使用年限破坏的主要原因。文章提出"实体-桁架-壳元"有限元分析模型对吊车梁采用CFRP加固前、后的疲劳性能进行分析,发现粘贴CFRP可以有效地降低焊趾处的应力集中问题,明显改善吊车梁的疲劳性能,从而延长吊车梁的使用寿命。与传统的钢结构加固方法相比,吊车梁粘贴CFRP加固后其性能恢复非常显著。分析结果表明,所采用的有限元数值模型可以分析CFRP加固钢结构,对钢结构吊车梁应用CFRP加固的方法也为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 实体-桁架-壳元 疲劳寿命 加固

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