高溫下CFRP-混凝土界面受剪性能研究.pdf

1、CFRP加固技術(shù)在加固工程中已有了極為廣泛的應(yīng)用，在使用CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，使用膠粘劑把CFRP布粘貼在構(gòu)件的受拉區(qū)，通過發(fā)揮CFRP的高抗拉性能提高構(gòu)件的承載能力。CFRP參與受力的過程中，膠層起著傳遞剪力的作用。 然而在火災(zāi)中，CFRP加固構(gòu)件的耐火性能卻是十分不理想的。一方面，CFRP在高溫中極易氧化，氧化會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度大幅降低。另一方面，膠體在高溫下會(huì)軟化直至變?yōu)榱鲬B(tài)既而蒸發(fā)，導(dǎo)致膠層失效。通過采取有效的防火保護(hù)措施

2、，可以隔絕CFRP與空氣接觸，從而避免CFRP在高溫下氧化，同時(shí)可以將膠層溫度控制在一定范圍之內(nèi)。然而只要膠層溫度超過玻璃化溫度，膠層的形態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)CFRP-混凝土界面粘結(jié)強(qiáng)度如何，膠層是否能夠有效傳遞剪力，對(duì)此本文作了相應(yīng)的研究，得到了以下研究成果： (1)設(shè)計(jì)了高溫下雙面剪切試驗(yàn)，試驗(yàn)分別在4℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃下進(jìn)行，研究了各溫度下界面破壞形式、高溫對(duì)膠體及

3、CFRP的影響，發(fā)現(xiàn)高溫下界面破壞沿膠層發(fā)展，膠體會(huì)隨溫度升高軟化甚至蒸發(fā)，CFRP也會(huì)出現(xiàn)高溫氧化現(xiàn)象。 (2)記錄了荷載．位移試驗(yàn)曲線，研究了粘結(jié)強(qiáng)度隨溫度的變化規(guī)律。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析表明，40℃時(shí)的界面粘結(jié)強(qiáng)度高于4℃，40℃后粘結(jié)強(qiáng)度隨溫度升高降低，在100℃后又趨于穩(wěn)定，該規(guī)律與膠層在高溫下的形態(tài)有關(guān)。 (3)建立了界面力平衡微分方程，根據(jù)假定的線彈性τ-σ模型求解了CFRP-混凝土界面應(yīng)力、CFRP截面應(yīng)力、