预应力CFRP加固钢结构的裂纹扩展双参数驱动力模型

预应力CFRP是一种高效的加固损伤钢结构的新型方法,疲劳裂纹扩展驱动机制是评估疲劳寿命和CFRP加固效果的基础。为研究预应力CFRP板加固受损钢结构的裂纹扩展机理,从单调拉伸损伤和循环损伤耦合机制出发,考虑裂纹闭合效应,提出了一种新型双参数驱动力模型ΔK^(1-γ)_(eff)K^(γ)_(max)。然后基于实测裂纹扩展数据,联合采用软件ANSYS和裂纹扩展分析软件Franc3D建立空间有限元模型,应用新双参数驱动力模型模拟轴拉钢板的裂纹扩展行为,疲劳断口分析的预测值与实测值对比表明:所提出的驱动力模型ΔK^(1-γ)_(eff)K^(γ)_(max)能合理反映裂纹扩展行为。最后应用该驱动力模型在不同应力比条件下对轴拉钢板、工字梁和矩形管梁等典型受力构件的裂纹扩展进行分析,结果表明:相较于传统的裂纹闭合模型和双参数驱动力模型,ΔK^(1-γ)_(eff)K^(γ)_(max)的裂纹扩展预测在各种应力比情况下更精确,可供预应力CFRP加固钢结构的疲劳裂纹扩展分析和寿命评估参考。