王牌 土木工程的发展 1687 - 8094 1687 - 8086 Hindawi 10.1155 / 2020/1062592 1062592 研究文章 对混凝土梁的弯曲疲劳行为与智能CFRP-OFBG盘子 https://orcid.org/0000 - 0003 - 0297 - 4565 邓 Langni https://orcid.org/0000 - 0001 - 9162 - 4895 刘 杨 廖 凌 谢 在香港 黄 庐山逍夏 https://orcid.org/0000 - 0003 - 2659 - 0232 赖 仕进 https://orcid.org/0000 - 0002 - 6919 - 8065 钟 Mengjun Baraldi 达尼埃莱 土木工程和建筑学院 广西科技大学 柳州有545006 中国 gxut.edu.cn 2020年 31日 3 2020年 2020年 12 10 2019年 31日 01 2020年 08年 02 2020年 31日 3 2020年 2020年 版权©2020 Langni邓小平et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

与碳纤维增强混凝土梁的疲劳性能polymer-optical光纤布喇格光栅(CFRP-OFBG)三点弯曲常数循环荷载作用下盘子是实验研究。根据实验结果,提出了加固梁的疲劳失效机理,并建立了相应的经验方程的预测疲劳这些组件的生命。此外,基于智能CFRP-OFBG板块的实时监测数据,建立了疲劳累积损伤模型使用弯曲弯曲刚度对疲劳寿命的预测。通过示例验证,发现疲劳寿命预测的模型有更少的错误和安全比钢筋混凝土梁的疲劳失效周期数得到的实验测试。

 中国国家自然科学基金 51568008 1。介绍

近年来,纤维增强聚合物(FRP)已广泛用于钢筋混凝土结构。这些结构有优势,如消除需要重型设备,易于处理和应用、强度高、施工速度更高,轻量级,和缺乏腐蚀 1- - - - - - 3]。因此,相比之下,传统的加固方法( 4发达,强化技术在施工方法具有明显的优势,建设治疗,缩短建设周期,等等,吸引了研究人员的注意或实际的钢筋混凝土梁加固工程。

许多因素,如桥梁结构、原始混凝土力学性能,和环境条件,改变后加强钢筋混凝土桥。坚持原来的方法的应用来评估加固后桥梁的使用寿命是不合理的。目前的方法用于预测在职桥梁的疲劳寿命通常是基于断裂力学,应变、应力、损伤变量,和能源的方法。许多研究人员在这方面做了一些工作( 5- - - - - - 13]。在这些研究中,有些人提出,不断提高裂纹扩展方程的应用在基于断裂力学的疲劳寿命预测 5- - - - - - 8]。其他的研究侧重于结构疲劳可靠性计算方法承载力和疲劳剩余寿命预测方法的提出了现有的基于可靠性理论的现有桥梁结构( 9, 10]。初步研究疲劳寿命估计CFRP-reinforced用断裂力学结合钢结构健康监测技术( 11]。

CFPR表通常用于桥梁加固,如果我们可以给长期监测性能的强化材料,以便它能反映结构承载力在服务和使用更准确的疲劳寿命评估。这是具有重要意义的剩余使用寿命预测和维护优化决策服务的桥梁结构。

然而,并不是许多研究工作一直在进行新建筑材料的开发和应用基于应变的结构健康监测和压力传感 14- - - - - - 17]。结果表明,开发的材料遇到了结构健康监测的需要。近年来,邓等人表现广泛的实验研究对新型智能材料的发展对结构健康监测 18- - - - - - 21]。CFRP-OFBG板块与自我监控性能开发基于纤维增强复合材料和光纤布拉格光栅(OFBG)传感技术 19, 20.]。这奠定了良好的基础性能监控和调查对钢筋混凝土梁的疲劳行为。

因此,在这项研究中,以智能CFRP-OFBG板钢筋混凝土梁为研究对象,三点弯曲疲劳循环加载试验下不断进行循环荷载振幅和稳定的长期监测数据智能CFRP-OFBG板被用来评估疲劳性能和预测剩余的钢筋混凝土梁在疲劳条件下生活。

 2。实验程序

在本节中,主要功能的测试样品,材料性能,试验加载设备,数据采集系统,和其他设备。

2.1。标本的细节

,七个特征样本进行了测试在当前工作的五个是钢筋和两个都无钢筋梁长度为1800毫米,120毫米×200毫米的截面尺寸,计算的1600毫米。图 1介绍了典型的强化和试样的几何。混凝土强度与弹性模量设计为C30和立方体抗压强度33.0的平均绩点41.38 MPa,分别。弹性模量和屈服强度的主要抗拉钢筋200 GPa和608.40 MPa,分别。

试验梁设计和加载方案。

梁与CFRP-OFBG外部加强板与碳纤维增强塑料丝绸针织通过拉挤成型过程增强材料和乙烯基树脂和OFBG作为智能监控材料( 20.]。的弹性模量和极限抗拉强度碳纤维增强塑料盘是160 GPa和2600 MPa,分别。CFRP-OFBG板的宽度和公称厚度30毫米和1.5毫米,分别。

加固方法是外底部贴纸,两端是缠绕的碳纤维织物形成一个环形箍加固。改善CFRP-OFBG板之间的焊接质量,碳纤维织物,和混凝土,修复压力压设备应用自然保护一段七天。总共五加强梁,贴上JB-2, JB-3, JB-4, JB-5,和JB-6创建。图 2显示了增强梁的示意图。

CFRP-OFBG钢筋混凝土梁板图。

 2.2。测试过程

三点弯曲是适用于所有梁的标本。静态测试进行钢筋标本JB-2和无钢筋标本b - 1获得标本的静态承载能力。疲劳试验进行mts - 650电液伺服疲劳试验机,如图 3。加载5赫兹的频率不同的疲劳加载应用的控制力等振幅正弦波形应力比为0.2。

现场载荷试验设备。

疲劳试验之前,静态加载到一个较低的值被应用于标本5分钟消除加载系统的各个部分之间的间隙,检查加载系统和数据采集系统的验证。在疲劳试验中,标本受到低循环疲劳载荷和应变值重复被JM3841动态静态应变测量收集器。数据采集频率调整容积在50 Hz获得更高的日期。光纤光栅传感器连接到GM8050 C分布式光纤光栅解调,这是负责实时监控的疲劳应力测试期间的碳纤维增强塑料盘子。

 3所示。结果与讨论

实验研究结果,包括压力、负载容量,失效模式,和疲劳的生活标本,展示在表 1。

试验加载条件和结果。

标本 承载能力(kN) 负载限制(kN) 应力比 R 一个 频率(赫兹) 应力水平 P 马克斯 f / P u 疲劳寿命 N G b 疲劳寿命 N f c 失效模式 请注意
b - 1 43.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 钢产量和混凝土被压碎 静态测试
JB-2 53.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 n 1 钢产量由脱胶和混凝土被压碎
酮- - - - - - - 5.4 ~ 27 0.2 5 0.628 9.40 - - - - - - 钢断裂 疲劳试验
JB-3 - - - - - - 5.4 ~ 27 0.509 109.48 114.52 钢断裂脱胶紧随其后
JB-6 - - - - - - 6.0∼30 0.566 63.98 66.44 钢断裂脱胶紧随其后
JB-4 - - - - - - 6.6 ~ 33 0.623 37.67 37.67 钢断裂脱胶紧随其后
JB-5 - - - - - - 7.8 ~ 39 0.736 8.96 8.96 钢断裂脱胶紧随其后

一个 R = P 最小值 / P 马克斯 , P 最小值 低负载。b N G (10000次)疲劳相应组件的生命当钢筋疲劳断裂。c N f (10000次):碳板是完全剥落和测试块完全损坏的相应的疲劳的生活。

 3.1。静态测试

我们可以看到在图 4后,CFRP-OFBG剥离强度钢产量的主要失效模式标本静态测试。负载和b - 1和JB-2标本的跨中挠度图呈现在图 4。

负载与单调加载下跨中挠度曲线。

所示的曲线,加固梁的承载力明显高于无筋梁。整个加载过程分为三个阶段:弹性阶段,(1)在load-mid-span挠度关系是线性的;(2)屈服阶段,挠度迅速增加比前一阶段和相同的关系大约是线性的,但曲线斜率低于第一阶段;和(3)衰竭阶段,曲线是不规则的。

 3.2。疲劳试验 3.2.1之上。疲劳破坏过程

失败的疲劳试验梁由于压裂中跨的抗拉钢筋后跟CFRP-OFBG脱胶。钢筋梁疲劳故障分为以下三个阶段( 22]:

CFRP-OFBG附近裂纹萌生阶段的混凝土应力达到其抗拉强度和弯曲裂缝。然后,裂纹迅速扩展,形成主裂纹。创造和传播的主要裂纹导致的应力集中裂纹的根源CFRP-OFBG-concrete接口,最终导致界面弱化或部分脱胶。虽然这个阶段的过程约2 - 5%的疲劳寿命,梁刚度迅速退化。

稳定扩展阶段,第一阶段后,疲劳裂纹扩张是稳定和新弯曲裂缝出现在中跨。这一阶段包括大约85 - 90%的疲劳寿命和小观察梁变形的变化。

迅速扩大破坏阶段,通过负载周期的增加,抗拉钢筋首先是由于疲劳损伤积累破裂了。然后,横向压力突然增加CFRP-OFBG压力的重新分配。因此,界面裂纹扩展是不稳定,导致快速的最后脱胶CFRP-OFBG中跨。几乎与此同时,由于压缩的混凝土压碎区,在夹具体的迅速减少,导致钢筋梁承载力被突然丢失。最后梁失效形式包括脱胶、钢铁压裂,混凝土压碎在压缩区,如图 5。

典型的疲劳标本的失败。

 3.2.2。偏转演变

图 6显示load-mid-span钢筋梁挠度的关系,没有伤害。我们可以看到在图 6(一),无钢筋试样酮测试的上部荷载下27 kN。比较图 6(一)与图 6 (b)显示,一百万年后钢筋标本JB-3周期的残余挠度远小于,钢筋标本酮50000次后,这是一个很好的实例CFRP-OFBG加固的有效性提高组件。整体刚度允许更好的裂缝控制,因此,低变形量在同一负载在标本JB-3见证。

负载和跨中挠度。(一)标本酮。(b)标本JB-3。

标本中跨变位从第一周期失败上负载如图 7。图中看到,跨中挠度变化遵循着一个三级进化模式(在钢铁和混凝土应变发展一样)。由于裂纹形成,加固梁的挠度迅速增加在早期周期。即将失败之前,挠度增加速度明显减缓由于内部损伤积累在循环荷载下混凝土梁。在失败的情况下,挠度曲线由于发展迅速的突然断裂拉力钢筋刚度和减少组件。

跨中挠度曲线上负荷。

 3.2.3。应变演化

碳纤维增强塑料盘子是结合光纤光栅智能复合材料形成CFRP-OFBG盘子,提供碳纤维增强塑料董事会结构健康智能特点,满足长期监测的需要( 21]。

光纤光栅传感器测量的数据是光纤光栅的中心波长。获得应力应变值,计算转换是必需的。应变计算使用以下方程: (1) ε = λ 我 − α T ⋅ Δ T − λ 0 k , 在哪里 λ 我 是光纤光栅的波长(nm), λ 0 是初始波长光纤光栅(nm), Δ T 温度变化(°C), α T = 0.01 nm /°C是光纤光栅温度校正系数,和 k = 0.0012 nm / με是光纤光栅应变系数项。

标本JB-6,尽管CFRP-OFBG的应变值明显高于钢,其发展趋势是类似于循环数的增加。图 8(一个)表明CFRP-OFBG盘子接受rapid-stable-unstable增长跨中挠度与类似的趋势发展。

碳纤维增强塑料应变的曲线和钢铁的数量和周期。(一) P 马克斯 = 30 kN。(b) P 马克斯 = 39 kN。(c) P 马克斯 = 27 kN。

试样的应变曲线JB-5图所示 8 (b)。观察到,碳纤维增强塑料的全面发展应变情况类似的标本JB-3除了在早期阶段快速下降。观察到的快速突变下降可能是由于CFRP-OFBG在高负载下剥离。

探讨CFRP-OFBG对应变的影响,图 8 (c)提出了应变演化无钢筋标本的标本JB-3酮和增强。在相同的负载循环条件下,10000次后的钢筋混凝土梁的应变值比无筋梁的小得多。这是归因于CFRP-OFBG板的贡献参与力加固试验梁后,共同的压力,抗拉钢筋原始熊。因此,在加固梁抗拉钢筋的应变值显著降低,如图 8 (c)。为了恢复原来的应变值,对钢筋混凝土梁载荷的循环次数明显高于无钢筋梁,这表明CFRP-OFBG强化提高了试验梁的疲劳寿命。

在疲劳载荷下,内部损伤逐渐累积增加周期数和外部表现的增加试样挠度和裂缝发展和扩展。图 9显示压缩应变值的变化在钢筋混凝土梁受压区混凝土的边缘 P 马克斯 与负载周期数。从图,具体的损坏是不可挽回的。混凝土开裂后,进入了一个塑料工作状态。随着载荷循环数和压力水平的增加,混凝土破坏的速度日益加快。

受压区混凝土的应变值与周期数。

 3.2.4。疲劳寿命

标本的失效模式匹配预期的疲劳失效模式,其中包括主要钢疲劳骨折。相应的周期数在这一刻被加固梁的疲劳寿命,而非周期的数量对应于CFRP-OFBG脱胶。图 10介绍了梁疲劳寿命的关系和主要钢应力幅值对数,包括一些其他碳纤维增强塑料筋梁的实验数据 23- - - - - - 26]。

钢应力幅值和周期数对数刻度。

如图 10,这两个参数之间的线性关系是观察。实验数据的线性回归方程呈现在图 10根据最小二乘法获得吗 (2) 日志 N = 21.44011 − 6.45259 日志 Δ σ , R 2 = 1 巴恩斯 , (3) 日志 N = 22.98749 − 6.97301 日志 Δ σ , R 2 = 0.93309 Papakonstantinou , (4) 日志 N = 21.77323 − 6.79953 日志 Δ σ , R 2 = 0.97533 霍夫曼 , (5) 日志 N = 24.59083 − 7.62161 日志 Δ σ , R 2 = 0.59843 Aidoo , (6) 日志 N = 22.92105 − 6.86223 日志 Δ σ , R 2 = 0.98408 现在的工作 ,

对于上述的整体统计分析数据,应用方程如下: (7) 日志 N = 16.03936 − 4.19333 日志 Δ σ , R 2 = 0.72417。

由于钢筋测试环境不同,疲劳分析有一定的影响,因此提出了回归方程作为工程设计的参考。

传统上,如果周期数超过2000000,梁疲劳寿命被认为是无限的。因此,疲劳强度定义为钢应力幅似乎是合理的和疲劳寿命是2000000循环应力幅值。所以,设置 N f 在2000000周期( 7)。钢筋混凝土梁疲劳强度计算为247 MPa。表 2列出了钢筋的应力幅值在2000000 s (n曲线的周期获得相关的研究数据。

s (n曲线的对比差异。

( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) ( 7) ACI (1992)
221.9 MPa 247.2 MPa 188.6 MPa 251.0 MPa 264.2 MPa 210.1 MPa 121.4 MPa

根据表中提供的数据 2与CFRP-OFBG加固后,许用应力振幅相比显著增加了钢筋应力幅限制无钢筋钢的标本,表明CFRP-OFBG强化显著提高试样的疲劳寿命。这是由于这一事实CFRP-OFBG直接拒绝张力和共享,减少的主要钢压力。其次,CFRP-OFBG有效样本有限变形发展后期的疲劳寿命,因此主要钢应力并没有改变在整个生命周期提高其使用寿命。

 4所示。疲劳寿命预测

这里,疲劳寿命预测方法已经提出了残余抗弯刚度的梁钢筋CFRP-OFBG基于实验结果。该方法可以迅速评估加固的损害成员和组件是否达到最终的疲劳寿命。

4.1。平截面假设

图 11显示了钢筋的应变分布沿截面高度梁在不同周期。可以看出,标本JB-3 JB-4, JB-6符合平截面假设在疲劳循环加载过程。然而,CFRP-OFBG底部板应变标本JB-5不是线性的混凝土和钢筋应变,和它的价值明显低于主要钢。这是不符合实际情况,可能是因为混凝土暴露在过度的压力和损伤导致OFRP-OFBG板剥落在一定程度上干扰的性能。然而,关于总体趋势,压力恒定时,组件的部分应变符合平截面假设在整个疲劳寿命周期。以下理论分析也是基于这样的假设。

应变分布的标本以及控制部分的高度。(一)标本JB-3。(b)标本JB-4。(c)标本JB-5。(d)标本JB-6。

 4.2。抗弯刚度衰减规律

从实验分析,钢筋标本在正常使用阶段的截面应变符合平截面假定在疲劳寿命周期。因此,平均曲率法用于计算钢筋标本的刚度。

截面平均曲率 ϕ n 被规定为 (8) ϕ n = 1 ρ n = ε c n + ε c f n h f 。

抗弯刚度计算钢筋标本进行疲劳测试期间使用曲率法 B n 作为 (9) B n = 米 ϕ n = 米 × h f ε c n + ε c f n , 在哪里 米 的值是弯矩作用在标本, ε c n 是相应的混凝土的平均压缩应变压缩区 n周期, ε c f n CFRP-OFBG板后的平均拉伸应变吗 n周期, ϕ n 后相应的部分平均曲率 n周期, B n 是相应的钢筋混凝土梁的抗弯刚度后 n周期和 h f 加强整个截面梁的高度。

根据( 8)和( 9),剩余相应的加固梁截面抗弯刚度计算当负载应用于疲劳上限在不同周期。图 12显示了抗弯刚度的衰减钢筋标本在整个疲劳循环。

钢筋混凝土梁截面抗弯刚度衰减曲线。

从图 12横截面抗弯刚度 B n 钢筋梁与循环数的增加和减少是三级衰变趋势是整个疲劳过程中获得的。在第一阶段的疲劳损伤,最初的快速衰减阶段(0%∼5%),标本的抗弯刚度迅速衰退。每个试样的抗弯刚度降低大约80%的初始值在这个阶段的结束。在第二阶段,抗弯刚度衰退进入一个相对稳定的阶段,缓慢衰减阶段(5%∼90%),占整个疲劳寿命的85%。良好的线性关系之间的观察 B n 和 N / N G 所有标本,JB-5除外。在第三阶段的疲劳损伤、快速衰减阶段(90%∼100%),抗弯刚度非常弱,直到标本被毁。

 4.3。累积损伤模型

测试结果显示明显的疲劳损伤加固梁抗弯刚度的降低。此外,由于刚度是一个绝对的价值及其价值不同的标本可能大大不同,可以统一使用相对的伤害值在测量试样损伤在不同周期。因此,开发一个模型,疲劳累积损伤CFRP-OFBG加固梁的抗弯刚度的基础上是合理的。疲劳损伤值 D N 加固梁的声明 (10) D N = 1 − B N B 0 , 在哪里 D N 刚度的累积伤害值,从0到1, B 0 是初始抗弯刚度时没有损坏,然后呢 B N 剩余标本后的抗弯刚度吗 N周期。

图 13介绍了之间的关系 N / N G 和 D N 。

累积损伤钢筋混凝土梁截面的曲线。

从数据结果 12和 13给出了在表 3,破坏性的刚度比剩余刚度的比值 B f 附近的梁未能初始刚度 B 0 。

分析结果在疲劳试验加固梁的抗弯刚度。

标本 初始刚度 B0 破坏性的刚度 B f 破坏性的刚度比 B f/ B0 累积伤害值 D N
JB-3 0.772 0.558 0.721 0.279
JB-4 0.755 0.559 0.737 0.263
JB-5一个 0.553 0.344 0.622 0.378
JB-6 0.763 0.554 0.726 0.274
统计数据 - - - - - - - - - - - - 0.728 0.272

一个JB-5并不符合三级发展法律和不包括在统计值。

JB-5抗弯刚度低的原因主要是碳纤维增强塑料的结束部分开始脱胶周期的数量超过50000。张力区贡献力较低的碳纤维增强塑料在随后的39600年周期,导致抗弯刚度的降低。从钢筋标本,通过分析获得的测试数据的平均值 B f / B 0 和 D N 被发现是0.728和0.272。这意味着无论初始刚度的加强梁,只要剩余抗弯刚度降低到72.8%的初始刚度,标本进行了疲劳损伤和他们的使用寿命结束。

根据上述变化规律,一个三级线性刚度损伤模型对应于损伤发展的法律发展摘要: (11) D N = k 1 N N G , 1 ≤ N ≤ 0.05 N G , D 1 + k 2 N − 0.05 N G N G , 0.05 N G ≤ N ≤ 0.9 N G , D 2 + k 3 N − 0.9 N G N G , 0.9 N G ≤ N ≤ N G 。 在哪里 k 1 , k 2 , k 3 是损害增长率在第一,第二,第三变形阶段, D 1 , D 2 损害大小的第一和第二阶段,分别。

表 4显示每个试样的损伤发展系数。由于JB-5没有符合三级发展法律,其数据也没有包含在分析表中给出的破坏发展。

统计结果的相对损失曲线参数。

标本 k1 k2 k3 D1 D2
JB-3 4.36 0.07040 - - - - - - 0.218 0.279
JB-4 3.90 0.07315 - - - - - - 0.195 0.263
JB-6 3.76 0.08072 - - - - - - 0.188 0.274
统计数据 - - - - - - 0.07476 - - - - - - 0.200 0.272

标本在第三阶段开始打破,使它无法获得稳定的数据。的价值 k 3 更多的离散和是不包括在统计分析显示在表吗 4。在第三阶段,疲劳的生活小。一般来说,抗弯刚度的第二阶段的疲劳失效刚度作为标本和相应的损伤模型只考虑第一和第二阶段: (12) D N = k 1 N N G , 1 ≤ N ≤ 0.05 N G , D 1 + k 2 N − 0.05 N G N G , 0.05 N G ≤ N ≤ 0.9 N G 。

所有阶段的累积损伤模型被认为是可以用来积累损伤值 D N = 1 作为确定的基础加固梁的失败。在第三阶段,无论模型的应用 D N = 0.272 被假定为基础确定钢筋束的失败。考虑到测试标本一般是在第二阶段的损伤发展在正常情况下,加固梁的疲劳寿命预测 (13) D N = 0.05 k 1 + k 2 N N G − 0.05 , 在哪里 k 1 推荐 N / N G 线性回归的数据从0到0.05的值来确定 k 1 和 D 1 在这项工作被认为是0.200。 k 2 是线性关系,其值为0.07476。方程( 13)可以写成 (14) D N = 0。 2 + 0。 07476年 N N G − 0.05 。

4.4。疲劳寿命预测结果

以标本JB-3为例,第二阶段的预测周期(5%∼90%)和相应的截面抗弯刚度测试值代入( 14)来预测疲劳寿命 N P 的标本。结果总结在表 5。

对比预测疲劳寿命值和测试结果基于钢筋混凝土梁截面的抗弯刚度。

周期 JB-3 B n D N 疲劳寿命 N P1(10000次) 疲劳寿命 N P2(10000次) 疲劳寿命 N G(10000次) 误差(%)
200000年 0.596 0.228 47.11 52.34 109.48 10.33
350000年 0.589 0.237 64.23 71.37
500000年 0.578 0.252 67.06 74.52
750000年 0.565 0.268 78.16 86.84
1000000年 0.556 0.280 89.28 99.20

结果在表的细节 5是可用的。

使用( 8)和( 9),加固梁的截面抗弯刚度可以快速计算出在不同周期和比率 N / N G 可以获得。当 N / N G = 1 ,累计损伤值达到了0.272,这意味着钢筋混凝土梁接近90%的最终的疲劳寿命和它即将进入不稳定和快速衰减阶段。 N P 1 表明疲劳寿命在第二阶段的结束。为了得到总疲劳寿命 N P 2 , N P 1 需要除以90%,误差在10%左右。这主要是由于这一事实测试标本的数量很低,获得的数据是高度分散。此外,受限于测试机、试样尺寸太小,强化意外因素的影响。

通过比较理论计算数据和实验结果,获得了良好的服从。钢筋混凝土梁的抗弯刚度变化部分进行分析的实时监控和数据采集智能CFRP-OFBG板在实际工程项目。通过这种方法,组件的样品损失和最终疲劳的生活很快被评估。

 5。结论

外部加固梁的疲劳性能与智能CFRP-OFBG板块进行实验工作。静态测试表明,梁的承载力与钢筋与CFRP-OFBG明显高于无钢筋标本。疲劳试验结果表明,加固梁的疲劳失效是由于CFRP-OFBG脱胶后的主要钢筋断裂。强度钢应力幅中扮演着重要角色在加固梁的疲劳寿命和疲劳强度247 MPa。与未加固梁在这项研究中,CFRP-OFBG强化进一步减少疲劳破坏和钢抗拉钢筋的应力,从而提高梁的疲劳寿命。疲劳试验表明,疲劳损伤是一个三阶段的过程包括启动、稳定增长扩张,扩张和不稳定增长阶段。稳定传播阶段组成整个疲劳寿命的85%以上。

此外,基于智能CFRP-OFBG板的实时监测数据,本文介绍了剩余刚度和累积损伤的概念。疲劳累积损伤模型被开发为钢筋混凝土梁疲劳寿命的预测。与实验值相比,建立的方法的有效性在梁疲劳寿命的预测被证实,结果表明,该模型可用于实际的疲劳设计组件作为初步参考估算疲劳寿命。

 数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 确认

作者承认国家自然科学发现提供的金融支持(排名51568008)。

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