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陈卓异: 作品数：50 被引量：207H指数：9; 供职机构：长沙理工大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划湖南省自然科学基金更多>>; 相关领域：建筑科学交通运输工程一般工业技术化学工程更多>>

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钢箱梁横隔板弧形切口疲劳性能及构造优化研究被引量：14: 2017年; 横隔板弧形切口处疲劳开裂是钢箱梁的主要疲劳病害之一,为提高该细节的疲劳性能,确定其合理构造形式,以某悬索桥(加劲梁采用钢箱梁)为背景,建立钢箱梁节段有限元模型进行疲劳应力分析,基于P-M线性积伤律和Eurocode 3提供的S^N曲线计算其疲劳寿命,比较6种国内外常用弧形切口的疲劳性能,并分析切口半径和横隔板厚度对疲劳应力的影响。结果表明:轮载作用下横隔板弧形切口处存在明显的拉、压应力集中区;疲劳裂纹萌生于压应力集中区,裂纹扩展方向与主压应力方向基本垂直;弧形切口的形式显著影响其疲劳性能,国内外典型孔型中,圆弧+直线方案(孔型4)为刚性横隔板弧形切口的最佳孔型;适当增加孔型4的切口半径和横隔板厚度有利于提高其疲劳寿命,增加切口半径较增加板厚效果更好。; 柯璐林继乔李传习刘永明陈卓异; 关键词：钢箱梁横隔板弧形切口有限元法

波形钢腹板组合槽形梁抗扭性能试验研究被引量：6: 2017年; 为了研究新型结构预应力波形钢腹板组合槽形梁的抗扭性能,基于约束扭转理论,推导了波形钢腹板组合槽形梁的约束扭转翘曲应力表达式和扇形惯性矩;考虑了波形钢腹板的褶皱效应对纵向刚度的影响,计入波形钢腹板的剪切变形对约束扭转刚度的降低,得到了扇形惯性矩修正公式;最终建立了集中扭矩作用下的扭转角计算公式。完成了2片波形钢腹板组合槽形试验梁的偏载试验和3片相同梁的对称加载试验,试验表明:90 k N以内的偏载作用下,试验梁的荷载-位移曲线基本呈线性;试验梁两侧竖向位移的平均值与对称荷载作用下的竖向位移基本相同;试验梁的偏载系数位于1.2~1.3,比波形钢腹板组合箱梁增大10%左右。理论计算、试验测试和有限元分析表明:该文建立的扭转角计算公式采用修正过的扇形惯性矩进行计算,具有良好的精度。; 陈卓异李传习黄侨贺君; 关键词：组合梁波形钢腹板槽形梁抗扭性能

高温下双搭接钢-CFRP板胶粘界面力学性能试验被引量：8: 2021年; 高温环境下钢-碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)板的胶粘界面是CFRP粘贴加固钢结构的薄弱环节。为掌握温度对钢-CFRP板胶粘界面力学性能的影响,制作了双搭接接头试件,开展了3种胶粘剂在4种温度下(25℃、55℃、70℃和90℃)的静力拉伸试验。探索了接头试件的破坏模式、荷载-位移关系、CFRP板表面应变分布、界面剪应力分布和粘结-滑移关系等。结果表明:当温度低于55℃时,试件的破坏模式与胶粘剂种类相关性更大,当温度高于70℃时,不同胶粘剂的破坏模式具有相似性,且均出现了CFRP板撕裂。温度对不同胶粘试件的承载力影响存在差异,HJY-4105高韧性环氧树脂结构胶粘剂(HJY胶)试件的承载力随温度的升高而增大,LICA-100A/B环氧树脂结构胶粘剂(LICA胶)试件的温度稳定性较差,Sikadur-30CN双组份环氧结构加固碳板胶(SIKA30胶)试件在55℃时承载力最高。随着温度升高,胶粘层的剪切强度、界面剪应力峰值和剪切刚度下降,胶粘剂的延性增加,峰值剪应力不影响试件的抗拉强度。温度对粘结-滑移关系的影响显著,HJY胶随着温度的升高,粘结-滑移本构的延性增加,破坏模式由脆性破坏变为延性破坏。研究表明:合理的耐高温胶应用于钢结构加固,能适应自然高温环境的不利影响。; 陈卓异彭彦泽李传习郭靖; 关键词：CFRP加固

钢箱梁横隔板疲劳开裂原因及补强细节研究: 针对压-压循环可不验算疲劳、横隔板弧形切口母材疲劳为面外反复变形所致、《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)疲劳损伤效应系数取值等认知或规定,以及服役背景工程横隔板弧形切口处的补强细节尺寸确定,通过服役背...; 李传习李游陈卓异柯璐; 关键词：疲劳开裂

波形钢腹板组合槽型梁桥的力学性能与试验研究: 提出了一种新型桥梁结构——波形钢腹板组合槽型梁。它是一种下承式的钢-混组合梁桥，由混凝土底板、两片波形钢腹板和两片混凝土上翼缘板三个主要部分组成。波形钢腹板组合槽型梁具有建筑高度低，隔音减噪，自重较轻，抗裂性能好，混凝土...; 陈卓异; 关键词：力学性能抗弯承载力剪切变形偏载系数

考虑缺陷位置和CFRP粘贴方式的钢板疲劳性能被引量：3: 2022年; 为了研究钢结构母材缺陷位置和CFRP板的胶粘加固方式对钢板疲劳性能的影响,制作12个疲劳试验构件,考虑2种缺陷位置和2类CFRP粘贴方式,采用MTS进行疲劳试验加载,每10万次进行静力加载和应变测试。同时,采用ABAQUS建立CFRP加固含缺陷钢板模型,利用牵引分离定律考虑了CFRP加固钢板的黏结层,分析裂纹尖端的应力强度因子,在此基础上,对CFRP加固含缺陷钢板疲劳裂纹的扩展特性及疲劳寿命进行研究。理论和试验研究表明:单面加固钢板由于偏心荷载产生了附加弯矩,在未加固面的纵向应变幅波动较大;中心缺陷钢板的疲劳寿命均比边缘缺陷试件的疲劳寿命长,加固后中心缺陷试件的剩余疲劳寿命比加固后的边缘缺陷处的寿命长;中心缺陷的CFRP加固效果要优于边缘缺陷的加固效果;CFRP单面加固边缘裂纹提升疲劳寿命122%,双面加固提升疲劳寿命352%,双面加固效果显著好于单面加固效果;基于LEFM的有限元分析表明,计算和试验结果吻合较为良好,随着裂纹长度的增加,CFRP加固对钢板应力强度因子幅值减少更显著。; 陈卓异曾剑波彭岚彭彦泽彭晖; 关键词：桥梁工程 CFRP加固应力强度因子

正交异性钢桥面板弧形切口及其CFRP补强的疲劳性能被引量：14: 2021年; 横隔板弧形切口疲劳裂纹为正交异性钢桥面板的主要疲劳病害之一,为研究该细节的疲劳抗力与裂纹处治技术开展了正交异性钢桥面足尺模型疲劳试验,对横隔板光滑弧形切口、含人工缺陷弧形切口、以及CFRP单面加固含人工缺陷弧形切口的疲劳性能进行了比较研究;结合有限元方法对横隔板光滑弧形切口疲劳评估方法进行了探讨。结果表明:打磨光滑的横隔板弧形切口在标准疲劳车作用下的疲劳寿命超过5 000万次,基本不存在疲劳问题。车轮荷载横隔板弧形切口处存在显著的压应力集中,热残余应力和轮载应力幅的组合效应构成了弧形切口疲劳开裂的外部驱动力。此外,初始几何缺陷是该细节疲劳开裂的重要影响因素。光滑弧形切口的疲劳评估,可采用距切口自由边6 mm处横隔板表面的主应力作为该细节名义应力,其疲劳抗力高于AASHTO规范的疲劳等级A(CAFL为165 MPa)。外贴CFRP补强可有效阻止含缺陷弧形切口处疲劳裂纹的发展。若以裂纹长度6.5 mm作为损伤容限,单面粘贴CFRP加固含缺陷横隔板弧形切口的疲劳寿命为未加固切口的14.5倍以上;若采用双面CFRP加固寿命将提高更多,提高幅度有待进一步研究。; 李传习柯璐陈卓异贺君郭立成焦阳; 关键词：桥梁工程足尺模型试验正交异性钢桥面板 CFRP

CFRP-钢界面粘结性能试验与数值模拟被引量：19: 2018年; 碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)与钢板的界面粘结性能为CFRP加固钢结构的关键问题之一。开展了17个CFRP板-钢板单搭接试件的拉伸剪切试验,研究了不同环氧粘结剂与CFRP材料的CFRP-钢界面力学行为和破坏模式;分析了粘结剂类型和CFRP材料对界面粘结滑移本构和界面剪切性能的影响,讨论了其承载力计算方法。结果表明:采用不同的粘结剂或CFRP材料,界面破坏形式和抗剪承载力均差异较大。采用Sika330、Lica粘结剂的试件为CFRP板或钢板与胶层的界面破坏,采用Araldite粘结剂的试件为CFRP板浅表层离,采用Sika 30粘结剂的试件为胶层内聚破坏,采用SF(Sika S512/80)碳板的试件为CFRP板深层层离;Araldite试件的抗剪承载力为其他试件的1.7～2.9倍。Sika 330、Araldite及Lica试件粘结滑移曲线无明显下降段,属脆性破坏,而Sika 30与SF试件存在缓坡下降段,失效前有一定征兆;SF试件的粘结滑移本构可简化为三折线模型,其余试件则可简化为双线性模型。SF试件抗剪承载力需用Xia-a模型表征,其余试件则可用Xia-b模型表征。基于粘聚力模型对界面力学行为进行了数值模拟,结果表明,粘聚力模型可以较好地模拟界面的非线性力学行为,剥离应力对本单搭接试件的界面粘结强度影响很小。; 李传习柯璐陈卓异陈卓异贺君; 关键词：粘结界面破坏形态

波形钢腹板组合槽型梁剪切挠度计算方法与试验研究被引量：8: 2014年; 为了提出适用于波形钢腹板组合槽型梁的剪切挠度的计算方法,分析了荷载作用下组合梁的受力特点和截面上的剪应力分布规律,推导了剪应变的几何方程,提出了支反力-荷载分段函数的计算模式,通过对几何方程进行积分,建立了波形钢腹板组合槽型梁的剪切挠度计算公式。该公式能够计算多个集中荷载和均布荷载同时作用下的剪切挠度,并适用于波形钢腹板组合梁的其它截面形式。通过4片波形钢腹板组合槽型梁和1片波形钢腹板组合工形梁的静载试验和有限元分析,验证了剪切挠度计算公式的准确性。试验研究表明:对于5片缩尺试验梁,不考虑剪切变形的影响,挠度值偏小约20%,而采用该文考虑剪切变形影响的挠度公式计算的理论值与实测值吻合良好。; 陈卓异黄侨杨明胡世翔; 关键词：波形钢腹板槽型梁计算方法静载试验

钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化被引量：8: 2021年; 对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,采用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圆弧半径、直线长度和倾角进行参数优化,得到了切割孔形对峰值应力的影响规律。依托钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割、修复工程,选择切割前、后的弧形切口开展试验研究。采用试验车进行纵向和横向移动加载,测试了2片横隔板弧形切口断面和侧面的应力分布规律和轮载位置-应力变化关系,并采用修正名义应力法近似评估其疲劳寿命。研究结果表明:轮载产生的力流通过U肋以剪应力的形式传递给横隔板,力流扩散中遇到弧形切口的阻碍,导致切口处力流高度密集;弧形切口开孔尺寸宜小,开孔半径宜大,避免阻碍力流传递路径;弧形切口优化后,其峰值应力降低58.4%,考虑横向概率分布的等效应力降低55.2%;因增大弧形切口的开孔而削弱截面面积,导致横隔板的平均压应力稍有增大;基于有限元计算和试验测试的峰值应力进行疲劳寿命预测,修复前的疲劳寿命分别为3.8年和7.2年,修复后的寿命分别为58.5年和184.4年,说明此切割修复方法具有良好的加固效果。; 陈卓异李传习柯璐郭立成宋钢兵; 关键词：桥梁工程正交异性钢桥面板疲劳寿命评估

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