碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)性能研究與工程應(yīng)用

第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 FRP修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況
1.3.1 國(guó)外相關(guān)研究狀況
1.3.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究狀況
1.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 CFRP修復(fù)鋼構(gòu)件的應(yīng)力及有限元分析
2.1 軸向拉伸構(gòu)件
2.1.1 應(yīng)力分析
2.1.2 有效粘結(jié)長(zhǎng)度
2.1.3 復(fù)合構(gòu)件的剛度
2.2 受彎構(gòu)件
2.2.1 界面應(yīng)力分析
2.2.2 CFRP的拉力
2.2.3 加固梁的撓度
2.2.4 CFRP修復(fù)受彎構(gòu)件有限元分析
2.3 鋼管線
2.3.1 軸對(duì)稱平面應(yīng)變問(wèn)題的基本方程
2.3.2 承受內(nèi)壓的纏繞CFRP管線的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算
2.3.3 承受內(nèi)、外壓力鋼管線的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算
2.3.4 未損傷鋼管線的應(yīng)力分析
2.3.5 損傷鋼管線加固前的應(yīng)力分析
2.3.6 損傷鋼管線加固后的應(yīng)力分析
2.3.7 CFRP修復(fù)鋼管線有限元分析
2.4 軸心受壓構(gòu)件
2.4.1 彈性穩(wěn)定分析
2.4.2 有限元分析
2.5 CFRP加固含孑L鋼板
2.5.1 含孔鋼板的受力分析及性能評(píng)估
2.5.2 CFRP加固含孔鋼板性能的參數(shù)分析
2.6 CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)疲勞構(gòu)件
2.6.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子概念
2.6.2 有限元模型
2.6.3 CFRP加固含裂紋受拉鋼板分析
2.6.4 CFRP加固鋼梁的應(yīng)力強(qiáng)度因子分析
參考文獻(xiàn)
第3章 CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)的疲勞壽命分析
3.1 疲勞壽命分析方法
3.1.1 名義應(yīng)力法
3.1.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法
3.1.3 斷裂力學(xué)分析方法
3.1.4 損傷力學(xué)方法
3.1.5 本文采用的疲勞壽命分析方法
3.2 疲勞壽命分析模型
3.2.1 疲勞裂紋擴(kuò)展一般規(guī)律
3.2.2 考慮裂紋閉合效應(yīng)的分析模型
3.2.3 疲勞壽命預(yù)測(cè)公式
3.3 疲勞壽命預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
3.3.1 疲勞裂紋擴(kuò)展速率參數(shù)(C、m)的確定
3.3.2 CFRP加固鋼板的疲勞壽命預(yù)測(cè)
3.3.3 CFRP加固鋼梁的疲勞壽命預(yù)測(cè)
3.4 CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗(yàn)算
3.4.1 Miner線性累積損傷理論
3.4.2 變幅疲勞的等效應(yīng)力幅
3.4.3 CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗(yàn)算方法
3.4.4 計(jì)算實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第4章 CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)靜力拉伸試驗(yàn)研究
4.1 CFRP加固缺損鋼板的靜力拉伸試驗(yàn)
4.1.1 試件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)量測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1.3 試驗(yàn)參數(shù)分析
4.2 CFRP加固鋼板的粘結(jié)應(yīng)力及有效粘結(jié)長(zhǎng)度試驗(yàn)
4.2.1 試驗(yàn)材料
4.2.2 試件設(shè)計(jì)與制作
4.2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象
4.2.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.2.5 粘結(jié)應(yīng)力分析及有效粘結(jié)長(zhǎng)度
4.2.6 試驗(yàn)結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第5章 CFRP加固鋼構(gòu)件疲勞性能研究
5.1 CFRP加固含裂紋鋼板的疲勞試驗(yàn)研究
5.1.1 試驗(yàn)方案
5.1.2 試驗(yàn)過(guò)程
5.1.3 試驗(yàn)結(jié)果
5.2 十字形橫肋小試件疲勞應(yīng)用試驗(yàn)方案模擬研究
5.2.1 十字形橫肋小試件制作及試驗(yàn)方案
5.2.2 十字形小試件CFRP疲勞加固有限元模擬
5.2.3 十字形小試件疲勞試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 圓弧端模型試件疲勞應(yīng)用試驗(yàn)研究
5.3.1 圓弧端模型試件制作及試驗(yàn)方案
5.3.2 碳纖維加固圓弧端模型試件試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.3 碳纖維加固圓弧端模型試件疲勞有限元模擬
5.4 CFRP加固鋼梁的疲勞試驗(yàn)研究
5.4.1 試驗(yàn)方案
5.4.2 CFRP粘貼加固工藝
5.4.3 主要試驗(yàn)結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第6章 CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的膠結(jié)性能
6.1 粘結(jié)機(jī)理
6.1.1 粘結(jié)的一般過(guò)程
6.1.2 粘結(jié)力的來(lái)源
6.2 粘結(jié)材料的選擇
6.2.1 第一階段：粘結(jié)材料的初選
6.2.2 第二階段：CFRP與鋼材之間的粘結(jié)性能
6.3 界面粘結(jié)力學(xué)分析
6.3.1 CFRP端部膠層界面脫膠分析
6.3.2 鋼梁疲勞裂紋處膠層界面局部脫膠分析
6.3.3 小結(jié)
6.4 耐久性研究
6.4.1 CFRP的耐老化性能
6.4.2 CFRP—鋼材粘結(jié)耐久性
參考文獻(xiàn)
第7章 CFRP修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的影響因素
7.1 材料性能
7.1.1 鋼材
7.1.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
7.1.3 粘結(jié)材料
7.2 表面處理
7.2.1 鋼材的表面處理
7.2.2 CFRP材料的表面處理
7.3 CFRP與鋼之間的荷載傳遞
7.3.1 影響因素分析
7.3.2 改善荷載傳遞效果的措施
7.4 CFRP修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的耐久性
7.4.1 水分的影響
7.4.2 熱老化
7.4.3 化學(xué)介質(zhì)
7.4.4 應(yīng)力作用
7.4.5 改善耐久性的途徑
7.5 碳纖維與鋼材的電偶腐蝕
7.5.1 電偶腐蝕的基本知識(shí)
7.5.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與鋼材電偶腐蝕的試驗(yàn)研究
7.5.3 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與鋼材電偶腐蝕的防護(hù)措施
7.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建議及算例
8.1 鋼結(jié)構(gòu)加固原則
8.2 加固設(shè)計(jì)考慮的因素
8.3 加固設(shè)計(jì)的基本假定
8.4 材料選擇
8.5 加固設(shè)計(jì)方法
8.5.1 CFRP加固單軸拉伸構(gòu)件
8.5.2 CFRP加固受彎構(gòu)件
8.5.3 CFRP加固承受內(nèi)壓的鋼管線
8.5.4 碳纖維疲勞加固方案應(yīng)用設(shè)計(jì)模式
8.6 計(jì)算算例
參考文獻(xiàn)
第9章 CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用及檢驗(yàn)方法
9.1 國(guó)內(nèi)外CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例
9.1.1 國(guó)外CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例
9.1.2 國(guó)內(nèi)CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例
9.2 質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收
9.2.1 目測(cè)法
9.2.2 敲擊法
9.2.3 超聲波法
9.2.4 質(zhì)量驗(yàn)收
9.3 CFRP加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展展望
參考文獻(xiàn)