碳纤维增强复合材料加固单边裂纹钢板的疲劳性能：粘合剂性能和CFRP布置方式的影响

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碳纤维增强复合材料（CFRP）因其高强度和施工便利等优势，在改善受损钢结构疲劳性能中应用日益广泛。然而，粘合剂性能和CFRP布置方式等关键问题仍需深入研究。本研究对20个单裂纹钢板试件进行了疲劳加载试验，包括2个未加固试件、6个单侧加固试件和12个双侧加固试件。通过试验获得了失效模式、疲劳寿命、裂纹扩展规律和界面损伤演化过程。结果表明：环氧树脂结构胶粘剂（Araldite 420和J133C）与CFRP具有最优的粘结性能。在常规环氧胶粘剂中，Araldite 420和J133C可显著改善疲劳寿命，相比未加固试件提高44.84倍以上。CFRP板加固能显著提升单边裂纹钢板的疲劳寿命，双侧加固试件的疲劳寿命可提高6.93～44.84倍，单侧加固试件可提高2.24～2.77倍。由于界面脱粘的影响，环氧胶粘剂性能对疲劳寿命的影响程度大于CFRP板厚度的影响。研究表明：韧性环氧胶粘剂最有利于改善CFRP加固钢板的疲劳性能；增加CFRP板厚度和采用双侧加固方案可进一步提高钢板疲劳寿命；界面脱粘是CFRP加固单边裂纹钢板在疲劳作用下的主要失效模式。

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