FRP加固鋼筋混凝土構件的疲勞性能

內容概要

　　纖維增強復合材料（FRP）片材加固鋼筋混凝土（RC）構件的疲勞性能及其耐久性是國內外土木建筑領域的前沿課題。本書主要介紹作者承擔的國家自然科學基金項目和廣東省自然科學基金項目的研究成果，主要內容包括：常幅載荷下FRP加固RC構件的疲勞性能、隨機載荷下FRP加固RC構件的疲勞性能、預應力FRP加固RC構件的疲勞性能、環(huán)境溫度對FRP加固RC構件疲勞性能的影響、FRP加固RC構件疲勞主裂紋擴展、FRP加固RC構件疲勞損傷演化規(guī)律和FRP加固RC構件的疲勞壽命預測。　　本書可供土木工程、道路與橋梁工程、工程力學等專業(yè)的本科生和研究生，以及從事橋梁工程、工業(yè)民用建筑、工程力學、固體力學等領域的研究人員和技術人員參考。

書籍目錄

前言第1章　疲勞與斷裂力學基礎　1.1　疲勞基礎知識　　1.1.1　疲勞的定義　　1.1.2　疲勞載荷　　1.1.3　S-N曲線　　1.1.4　疲勞強度　　1.1.5　疲勞損傷累積理論　　1.1.6　材料與構件疲勞性能的統(tǒng)計特性　1.2　斷裂力學基礎　　1.2.1　裂紋的基本模式及分類　　1.2.2　裂紋尖端附近區(qū)域的應力場及位移場　　1.2.3　應力強度因子　　1.2.4　幾種典型裂紋問題的應力強度因子　　1.2.5　幾種斷裂力學參量之間的關系式　　1.2.6　斷裂準則　1.3　疲勞裂紋擴展　　1.3.1　疲勞裂紋擴展規(guī)律　　1.3.2　疲勞裂紋擴展的門檻值　　1.3.3　疲勞裂紋擴展速率　　1.3.4　疲勞裂紋擴展的主要影響因素　　1.3.5　疲勞裂紋擴展壽命第2章　常幅載荷下FRP加固RC構件的疲勞性能　2.1　CFL加固RC梁的彎曲疲勞試驗　　2.1.1　試驗材料及試件　　2.1.2　試驗方法　2.2　加固梁的疲勞破壞模式　　2.3　加固梁抗彎剛度衰減的演化規(guī)律　　2.3.1　跨中撓度與循環(huán)數(shù)的關系　　　　2.3.2　抗彎剛度衰減的演化規(guī)律　2.4　容許疲勞壽命和極限疲勞壽命　　2.4.1　容許疲勞壽命和極限疲勞壽命的概念　　2.4.2　容許疲勞壽命的S-N曲線　　2.4.3　極限疲勞壽命的S-N曲線　　2.4.4　P-S-N曲線　2.5　功率-壽命曲線(H-N曲線)第3章　隨機載荷下FRP加固RC構件的疲勞性能　3.1　車輛載荷的統(tǒng)計特性　　3.1.1　數(shù)據(jù)采集　　3.1.2　功率譜密度函數(shù)和自相關函數(shù)　　3.1.3　車輛載荷的概率分布　3.2　車輛載荷譜的模擬與編制　　3.2.1　車輛載荷譜的模擬　　3.2.2　車輛載荷譜的編制　3.3　隨機載荷下加固梁的彎曲疲勞試驗　　3.3.1　試驗材料和試件　　3.3.2　試驗方法　　3.3.3　疲勞裂紋寬度　3.4　疲勞壽命分析　　3.4.1　S-N曲線　　3.4.2　△Se-N曲線　　3.4.3　可靠性分析第4章　預應力FRP加固RC構件的疲勞性能　4.1　FRP的容許張拉預應力　　4.1.1　受混凝土抗拉強度控制的容許張拉預應力　　4.1.2　受界面抗剪強度控制的容許張拉預應力　　4.1.3　受FRP抗拉強度控制的容許張拉預應力　4.2　帶裂紋加固梁界面剪應力分析　　4.2.1　跨中界面剪應力的理論推導　　4.2.2　界面剪應力的有限元分析　4.3　預應力FRP加固RC梁彎曲疲勞試驗　　4.3.1　預應力施加方法　　4.3.2　疲勞試驗方法　　4.3.3　疲勞破壞?！　?.3.4　S-N曲線　4.4　界面疲勞裂紋擴展規(guī)律　　4.4.1　界面裂紋問題的能量釋放率　　4.4.2　界面疲勞裂紋擴展試驗　　4.4.3　界面疲勞裂紋擴展速率第5章　環(huán)境溫度對FRP加固RC構件疲勞性能的影響第6章　FRP加固RC構件疲勞主裂紋擴展第7章　FRP加固RC構件疲勞損傷演化規(guī)律第8章　FRP加固RC構件的疲勞壽命預測參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　疲勞與斷裂力學基礎　　1.1　疲勞基礎知識　　疲勞（fatigue）與斷裂（fracture）是引起工程結構和構件失效的最主要原因。在21世紀的今天，人們對傳統(tǒng)強度（靜載荷作用、無缺陷材料的強度）的認識已相當深刻，工程中強度設計的實踐經(jīng)驗和積累也已十分豐富，對于傳統(tǒng)強度的控制能力大大增強。因此，疲勞與斷裂引起的失效在工程失效中越來越突出?！　」こ虒嶋H中發(fā)生的疲勞斷裂破壞，占全部破壞事件的50％～90％，長期以來，它一直是機械、結構失效的最常見形式。因此，工程技術人員必須認真考慮可能出現(xiàn)的疲勞斷裂問題?！　?.1.1　疲勞的定義　　關于疲勞的定義，美國試驗與材料協(xié)會（American Society of Test and Materials，ASTM）在《疲勞試驗及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的有關術語的標準定義》（ASTME206—72）中所作的定義如下：　　在幾點或某些點承受擾動應力，且在足夠多的循環(huán)擾動作用之后形成裂紋或完全斷裂的材料中所發(fā)生的局部的、永久結構變化的發(fā)展過程，稱為疲勞。　　上述定義指出疲勞問題具有以下特點：　?。?）只有在承受擾動應力作用的條件下，疲勞才會發(fā)生。　?。?）疲勞破壞起源于高應力或高應變的局部?！　。?）疲勞破壞是在足夠多次的擾動載荷作用之后，形成裂紋或完全斷裂?！　。?）疲勞是一個發(fā)展過程。

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