| CFRP局部加固对腐蚀后风电塔筒滞回及屈曲特性影响 |
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| 引用本文： | 王道永,宋波,刁硕,卢晨虎.CFRP局部加固对腐蚀后风电塔筒滞回及屈曲特性影响[J].哈尔滨工业大学学报,2023,55(10):40-48. |
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| 作者姓名： | 王道永 宋波 刁硕 卢晨虎 |
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| 作者单位： | 北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083 ;北京科技大学 强震区轨道交通工程抗震研究北京市国际科技合作基地,北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(52078038)；科技部国家级外专项目(G2021105009L)；北京科技大学科技与文明中外人文交流研究开放课题(2020KFYB012) |
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| 摘 要： | 海上风电塔长期服役于海洋腐蚀环境中,塔筒结构在海洋腐蚀环境及风、浪、地震等往复荷载作用下易出现局部屈曲及倒塌破坏。本文提出将碳纤维增强复合材料（carbon fiber reinforced polymer,CFRP）用于腐蚀后风电塔筒的局部加固,开展了CFRP钢结构单剪实验及数值仿真研究。在单剪实验的基础上,基于ABAQUS软件及Python编程开展了CFRP加固腐蚀风电塔筒的滞回性能研究,对比了4种腐蚀工况及6种加固工况结构的破坏形式及耗能机制。研究结果表明:高温环境会使得CFRP与钢的黏结界面出现软化现象,导致CFRP钢复合结构承载力下降。但在拉力作用下CFRP钢复合结构均表现为纤维丝断裂早于胶层破坏,在数值模拟时可以将CFRP与钢的黏结关系简化为绑定关系。在循环荷载作用下遭受腐蚀的风电塔筒结构出现提前屈曲,屈曲后结构刚度退化加速,延性降低,材料塑性耗能比例减小,“屈曲铰”耗能比例增加,整体耗能能力下降；使用CFRP加固后,可以延缓结构屈曲出现的时间,扩大材料塑性区域,增加材料塑性耗能比例,提升结构整体耗能能力。为防止CFRP加固层数较少时结构出现突发破坏的现象,加固时应注重考察结构延性变化情况。
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| 关 键 词： | 风电塔筒 海洋腐蚀 结构屈曲 CFRP加固 有限元模拟 滞回性能 |
| 收稿时间： | 2022/4/11 0:00:00 |
Influence of CFRP local reinforcement on hysteretic and buckling characteristics of corroded wind turbine tower |
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| WANG Daoyong,SONG Bo,DIAO Shuo,LU Chenhu.Influence of CFRP local reinforcement on hysteretic and buckling characteristics of corroded wind turbine tower[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2023,55(10):40-48. |
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| Authors: | WANG Daoyong SONG Bo DIAO Shuo LU Chenhu |
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| Affiliation: | School of Civil and Resources Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China ;Beijing International Cooperation Base for Science and Technology-Aseismic Research of the Rail Transit Engineering in the Strong Motion Area, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | wind turbine tower marine corrosion structural buckling CFRP reinforcement finite element simulation hysteretic behavior |
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