华南理工大学学报(自然科学版)

作者：王进潇, 李思达, 程斌, 等

单位：1.上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240；2.上海市城市建设设计研究总院（集团） 有限公司，上海 200125

关键词：FRP节点,胶栓混接,疲劳性能,轴向拉伸试验,疲劳破坏模式,特征疲劳寿命,声发射技术

基金：国家自然科学基金资助项目(51978400)

FRP胶栓混接节点兼具胶接节点和栓接节点的优点，静力性能优良，但疲劳破坏机理尚不明确；为了深入研究FRP胶栓混接节点在多种工况下的疲劳性能，文中设计制作了单搭接FRP胶栓混接节点试件。首先进行轴向拉伸及四边剪切作用下的静载试验，得到了相应的破坏模态和极限承载力；随后开展两种工况下的高周疲劳荷载试验，采用声发射技术测得了胶层的疲劳损伤发展过程，得到了试件的疲劳破坏模式、特征疲劳寿命以及刚度退化规律，并提出了疲劳寿命预测方法建议。结果表明：FRP胶栓混接节点的抗疲劳性能主要由栓接控制，其疲劳破坏过程可分为胶层累积损伤、胶层破坏、FRP累积损伤、FRP破坏4个阶段，其中胶层破坏阶段和FRP破坏阶段的声发射特征参数发生显著变化，可作为识别破坏发生的依据；当螺栓数量较少时两种工况下的试件均发生螺帽挤入FRP板的破坏，当螺栓数量较多时拉伸试件以FRP板孔边拉剪破坏为主，剪切试件以FRP板整体剪切破坏为主；螺栓数量增加能够显著提升拉伸试件的特征疲劳寿命，并有效抑制疲劳破坏过程中的刚度下降速度，但剪切试件的疲劳性能对螺栓数量不敏感；基于试验数据拟合得到的不同工况下的S-N曲线公式可为FRP胶栓混接节点疲劳寿命计算提供参考，有助于此类节点在桥梁等主要承受反复荷载作用结构中的应用。

来源：2022年第11期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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