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第28卷第3期 力 学 与 实 践 2006年6月
FRP加固金属裂纹板的断裂力学分析1’
彭福明岳清瑞杨勇新张晓欣
(中冶集团建筑研究总院，北京100088)
摘要传统的金属结构加固方法会形成新的疲劳源，而粘贴FRP加固则具有明显的优势．提出了“三维
实体一弹簧一壳元”有限元模型，金属板采用三维实体单元， FRP采用壳单元，用弹簧单元来模拟FRP与
金属板之间的胶层，对金属裂纹板粘贴FRP加固后的性能进行了线弹性断裂力学分析，并对影响金属板裂纹
前缘应力强度因子的参数进行了讨论．分析结果表明，采用高弹性模量的FRP和增加FRP的厚度对改善加
固效果非常明显．
关键词 纤维增强复合材料，金属裂纹板，线弹性断裂力学，应力强度因子，约束方程
FRACTUREMECHANICSANAIⅣSISOFCRACKEDMETALLICPLATES
REPAIREDWITHFRP
PENG YUE YANG ZHANGXiaoxin
Fuming Qingrui Yongxin
ResearchInstituteof and
(Central BuildingConstruction，MCCGroup，Beijing100088，China)
AbstractThereareseveral of bondedfiberreinforced usedfor
advantagesadhesively
thedeterioratedmetallicmembersoverthetraditionalretrofitmethods to crackinitiation．
susceptiblefatigue
elementis inthe
Thethree element”finitemodel theFEM
dimensional“solid—spring—shell presentedpaper．In
metalicismodeledasasolid ismodelledasashellelementandthe
model，the plate element，FRP spring
the
elementisusedtomodeltheadhesionbetweenmetalicandFRP．Linearfracturemechanics
plate analysis
ofcracked withFRPiscarried factorsonthestress factorsat
metallic
platesrepaired out．Influencing intensity
crack arediscussed．ItisshownthattheincreasesintheelasticmodulusorthethicknessofFRP
tips improve
theeffectivenessof
strengtheningsignificantly．
wordsf
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