高弹模CFRP粘贴法修复钢桥板疲劳裂纹

针对钢桥中钢板疲劳裂纹进行了一系列疲劳裂纹修复试验研究,以确定不同修复方法下结构的疲劳性能。高弹模CFRP(碳纤维增强复合材料)修复法是通过粘贴高弹模CFRP布来增大结构刚度,以延长结构疲劳寿命,且碳纤维材料基本不会产生疲劳裂纹,具有较好的抗疲劳效果。采用数值模拟和试验研究相结合的方法,首先对修复钢板的应力分布和特点进行了详细的分析,然后通过3组对比疲劳试验,确定了不同修复方法对损伤钢板疲劳寿命的增强效果。最后利用修复试验值与各国规范规定的S-N曲线进行比较,分析已修复钢板的疲劳性能。研究结果表明:在止裂孔上覆盖粘贴高弹模CFRP布可有效减小孔边应力集中,具有延长结果疲劳寿命的效果,修复后的裂纹钢板的疲劳寿命是仅用止裂孔修复的裂纹钢板疲劳寿命的8倍以上。仅用止裂孔法修复损伤钢板不足以满足各国规范规定的疲劳强度要求,而在止裂孔法上进一步采用高弹模CFRP布修复后的损伤钢板的抗疲劳性能更优,其疲劳强度等级高于美国规范AASHTO中的A类细节等级。