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引用本文:王建涛,孙清,王虎长,王学明.玻璃钢纤维复合材料横担高周疲劳性能[J].建筑材料学报,2018,21(3):440-445
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玻璃钢纤维复合材料横担高周疲劳性能
王建涛1, 孙清1, 王虎长2, 王学明2
1.西安交通大学土木工程系,陕西西安710049;2.西北电力设计院有限公司,陕西西安710075
摘要:
针对由风致振动引起的输电塔复合材料横担疲劳问题,对6个新型足尺带钢套管的玻璃钢纤维(GFRP)复合材料横担试件进行了高周(50万次)疲劳性能试验研究,监测了试件的受力状态,分析了其荷载位移时间曲线和耗能能力的变化.对未发生明显疲劳破坏的试件进行极限承载力试验,得到其剩余极限承载力.基于剩余强度理论评价了试件的累积损伤并对其疲劳寿命进行预测.结果表明:GFRP复合材料横担试件具备良好的抗疲劳性能,最不利荷载工况下的平均疲劳寿命可达550万次,安全裕度较高.
关键词:  玻璃钢纤维复合材料  横担  高周疲劳  剩余强度理论  累积损伤  疲劳寿命预测
DOI:103969/j.issn.1007 9629201803015
分类号:
基金项目:
High Cycle Fatigue Behavior of GFRP Composite Materials Cross Arm
WANG Jiantao1, SUN Qing1, WANG Huchang2, WANG Xueming2
1.Department of Civil Engineering, Xian Jiaotong University, Xian 710049, China;2.Northwest Electric Power Design Institute Co., Ltd., Xian 710075, China
Abstract:
For the fatigue problem of transmission tower cross arms caused by the wind induced vibration, an experimental study on high cycle(500 thousand times) fatigue performance of a new type GFRP composite material cross arm was carried out. Stress state of these specimens was monitored. The variety of load displacement time curve and the energy dissipation capacity were analyzed. Ultimate bearing capacity of the specimens without significant fatigue failure was evaluated to derive residual bearing capacity. Based on the residual strength theory, the cumulative damage was evaluated and was predicted. It is shown that the GFRP composite material cross arms demonstrate high level of safety redundancy on anti fatigue performance, and the average fatigue life is as high as 55million times under the most adverse loading condition.
Key words:  GFRP composite material  cross arm  high cycle fatigue  residual strength theory  cumulative damage  fatigue life prediction
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