桥梁结构中E-GFRP单向板徐变性能与双尺度均匀化数值评估

作     者：辛灏辉 高卿林 冯鹏 刘玉擎 XIN Hao-hui;GAO Qing-lin;FENG Peng;LIU Yu-qing

作者机构：西安交通大学土木工程系陕西西安710049 清华大学土木工程系北京100084 同济大学桥梁工程系上海200092 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2024年第41卷第8期

页      面：93-106页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51808398,52078362) 西安交通大学基本科研业务费项目(xzd012021029) 

主　　题：E型玻璃纤维增强复合材料(E-GFRP) 双尺度数值模拟 徐变性能 粘滞应变模型 徐变断裂时间 

摘      要：由于玻璃纤维增强复合材料(GFRP)组分材料中的树脂属于高分子材料,桥梁工程界对GFRP结构的徐变性能十分担忧,阻碍了其推广应用。该文聚焦于桥梁工程E型玻璃纤维增强复合材料(E-GFRP)单向板,基于双尺度均匀化数值模拟方法,从纤维和树脂的徐变性能评估了E-GFRP单向板的徐变性能,并与试验结果进行比较验证了预测结果的准确性。在此基础上,分析了应力水平、纤维体积率及持荷形式对E-GFRP单层板徐变性能的影响,结果表明,应力水平越高、纤维体积率越小,单层板的徐变粘滞应变越大。在此基础上,提出了不同纤维体积率下E-GFRP单层板粘滞应变模型,准确表述了应力水平、持荷时间和徐变应变之间的关系。最后,提出了E-GFRP单层板徐变断裂时间预测公式,可为E-GFRP结构的长期性能预测提供参考。