Ⅱ型加载条件下复合材料与管线钢共固化界面有效搭接长度试验

为了确定复合材料与管线钢共固化胶结界面受剪时的有效搭接长度,设计了双搭接胶结试件拉伸试验.对界面在Ⅱ型加载条件下的失效扩展过程进行了试验研究和有限元模拟.试验结果表明,界面的破坏形式为脱粘失效.试验得到了复合材料表面沿拉伸方向上的应变分布规律,胶结界面剪切应力与滑移量之间的关系(Bond-Slip曲线),计算可得Ⅱ型加载条件下复合材料与管线钢胶结界面的临界能量释放率为1062 N/m,界面的有效搭接长度约为15.5 mm.将临界能量释放率应用到有限元模拟的界面本构,模拟得到的复合材料沿拉伸方向的应变分布规律与试验结果对比较好.有限元分析结果表明,裂纹沿着胶结界面由两侧向中间位置逐渐发生与扩展.

连续梁桥缆索限位器设计方法

首先提出了梁桥有效搭接长度的确定方法.在参考国外缆索限位器设计方法的基础上,针对采用板式橡胶支座的连续梁桥,根据不同伸缩缝位置的约束特点,提出了对应的简化力学分析模型.简化模型考虑了板式橡胶支座滑动、缆索限位器和伸缩缝约束作用的非线性特性,在此基础上提出了不同伸缩缝位置处相应的缆索限位器设计方法.采用该方法对某桥进行了缆索限位器设计,并用非线性时程分析方法对限位器设计方法的有效性进行了评估.结果表明,所提设计方法能够有效地设计约束伸缩缝处墩梁相对位移的缆索限位器刚度,但设置缆索限位器后过渡墩的抗震要求有一定的增加.

FRP(纤维增强聚合物)片材单面搭接性能分析

《碳纤维片材加固修复混凝土结构施工技术规程》给出了CFRP(碳纤维增强聚合物)与CFRP搭接长度不应小于100mm,其合理性仍需要进一步研究分析。该文根据单面搭接一维经典弹性理论,考虑胶层的弹塑性,推导了FRP单面搭接"有效搭接长度"的计算公式。并手工制作了12组FRP单面搭接试件,对搭接试件进行静力拉伸试验,考察了FRP与FRP界面的粘结应力分布,对有效搭接长度进行了分析。试验结果分析表明:对任何搭接长度,最大剪应力发生在搭接的端部区域;CFRP的有效搭接长度大约在75mm―100mm,GFRP(玻璃纤维增强聚合物)的有效搭接长度大约在100mm―125mm之间,公式计算的有效长度与试验结果基本吻合。所得结论为CFRP片材加固混凝土技术规程提供一定的参考。