CFRP加固钢结构粘结界面疲劳裂纹扩展规律研究

粘接界面是CFRP加固钢结构中最薄弱的环节，尤其在疲劳荷载的作用下更加明显。本项目将以搭接接头和加固钢梁两种形式的粘接构件为研究对象，采用理论分析与实验研究相结合的方法，探讨CFRP加固钢结构粘接界面疲劳裂纹的扩展规律及疲劳破坏机理，建立考虑了裂纹扩展门槛值和断裂韧度等参量的粘接界面疲劳裂纹三阶段扩展模型，提出基于等效能量释放率的裂纹扩展速率表达式，建立CFRP与钢结构粘接界面损伤与疲劳裂纹扩展的定量关系，初步探明CFRP与钢粘接界面的疲劳破坏机理，提出界面疲劳裂纹扩展速率的有限元仿真方法和裂纹扩展寿命的预测方法。本项目的完成，将为制定CFRP加固钢构件的设计和施工规范，为桥梁、管道等钢结构的加固维修，为新材料、新技术和新构件的开发等提供理论依据和实验数据。预期成果既有重要的科学意义，又有广阔的应用前景。