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CFRP在水工钢闸门修复中的应用研究

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为解决水利工程中常用水工钢闸门的锈蚀问题,针对粘钢加固技术存在的闸门加固部位更易锈蚀、加固部位易产生应力集中等问题,充分发挥纤维增强复合材料(FRP)比强度高、耐腐蚀性好、不改变母材特性等优点,提出采用CFRP修复的方法.首先采用与试验结果对比的方式验证数值方法分析CFRP修复的可行性和正确性,然后采用数值方法对某水工钢闸门在未锈蚀、锈蚀和CFRP修复三种状态下的强度和刚度进行分析.分别采用改变单元厚度法和共结点重单元法对锈蚀和CFRP修复的闸门模型进行数值模拟.结果 表明:以未锈蚀闸门的计算结果为基值,主横梁腹板、支臂腹板和面板中下部发生2 mm锈蚀时,主梁、支臂、面板的强度和刚度分别降低25.95％和23.73％、25.52％和24.24％、24.43％和25.00％.采用单层厚0.167 mm的CFRP修复后,主梁、支臂、面板的强度和刚度分别提高30.28％和26.43％、29.46％和24.53％、28.47％和29.87％.采用CFRP修复加固水工钢闸门具有明显的效果,研究成果可为闸门规范的修订完善和实际工程中采用CFRP修复提供理论依据.
Application of CFRP in repairing hydraulic steel gate

张雪才、王正中、孙丹霞

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西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安710065

水工钢闸门 锈蚀破坏 CFRP 修复加固 数值模拟

国家重点研发计划国家自然科学基金国家科技支撑计划

2017YFC0405103511791642012BADI0B02

2020

水利水电技术(中英文)
水利部发展研究中心

水利水电技术(中英文)

CSTPCD北大核心
影响因子：0.456
ISSN：1000-0860
年,卷(期)：2020.51(2)
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