| 正交异性钢桥面板纵肋?面板疲劳开裂的CFRP加固研究 |
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| 引用本文： | 徐伟伟,祝志文,牛华伟.正交异性钢桥面板纵肋?面板疲劳开裂的CFRP加固研究[J].铁道科学与工程学报,2021,18(11):2933-2943. |
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| 作者姓名： | 徐伟伟 祝志文 牛华伟 |
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| 作者单位： | 湖南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410082;湖南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410082;汕头大学 土木与环境工程系,广东 汕头 515063 |
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| 摘 要： | 为了研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)加固正交异性钢桥面板纵肋?面板(Rib-to-Deck,RD)构造细节疲劳开裂的可行性,借助ABAQUS建立正交异性钢桥面板多尺度有限元模型,采用扩展有限元法(Extended Finite Element Method,XFEM)模拟RD构造细节焊趾处表面裂纹,与其他文献的对比验证模拟方法的可靠性;选取RD构造细节横桥向最不利的轮载位置加载,计算并对比CFRP加固RD构造细节前后应力强度因子幅值的变化.研究结果表明:XFEM取15道围道积分数并去除前2道围道积分计算平均值,得到的I型应力强度因子解较准确;CFRP加固能有效降低裂纹尖端应力强度因子幅值,从而降低其疲劳裂纹扩展速率,提高构造细节的疲劳寿命;CFRP作用体现在降低了焊趾处的应力集中和增强了裂开区的连接效应;其加固效果随CFRP层数、纵向长度、宽度的增加而提高,当CFRP纵向长度、宽度大于某一值时,其对加固效果的影响很小.
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| 关 键 词： | 正交异性钢桥面板 扩展有限元 CFRP加固 疲劳性能 参数分析 |
Study on fatigue cracking reinforcement on rib-to-deck welding detail in orthotropic steel bridge deck using CFRP |
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| XU Weiwei,ZHU Zhiwen,NIU Huawei.Study on fatigue cracking reinforcement on rib-to-deck welding detail in orthotropic steel bridge deck using CFRP[J].Journal of Railway Science and Engineering,2021,18(11):2933-2943. |
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| Authors: | XU Weiwei ZHU Zhiwen NIU Huawei |
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