黄金林，黄培彦，郑小红

(1.华南农业大学 水利与土木工程学院, 广东 广州　510642;2.华南理工大学 土木与交通学院, 广东 广州　510640)

钢筋混凝土(RC)梁目前是铁路及公路的主要桥梁结构形式，受车辆疲劳荷载和环境的长期影响，其力学性能会发生衰退，从而影响结构安全。

碳纤维板(CFRP)加固技术是有效解决该问题的措施之一[1-3]，但已有的应用和研究大部分为非预应力CFRP加固RC梁，对预应力CFRP加固RC梁的研究相对较少，其研究成果主要为静载作用下的力学性能[4-6]，而对车辆疲劳荷载作用下加固构件的疲劳性能研究还刚起步[7-8]，对疲劳裂纹扩展研究更少，主要是针对界面裂纹扩展规律的研究[9]。加固梁是由具有不同疲劳特性的多种材料组成，组成材料的疲劳特性会影响加固梁整体的疲劳特性，而不同的材料混合体会产生更多的介质间界面，使受力更加复杂，从而使加固梁的疲劳特性也变得更加复杂。能否用单一组成材料的疲劳裂纹扩展规律描述还需要进一步探讨和试验论证。

本文对预应力CFRP加固RC梁的Ⅰ型裂纹的应力强度因子进行理论推导，并在疲劳裂纹扩展试验的基础上研究加固梁的疲劳主裂纹扩展规律。

1　预应力CFRP加固梁的Ⅰ型裂纹应力强度因子

一般认为构件的疲劳寿命发展过程也是疲劳裂纹的扩展过程，而裂纹尖端应力是引起裂纹扩展的主要影响因素。应力强度因子是表征裂纹尖端附近应力强度的一个参量，因此常用应力强度因子描述疲劳裂纹扩展规律和建立断裂破坏准则。……