CFRP布與鋼材界面落錘沖擊動態(tài)黏結性能試驗研究.pdf

1、鋼結構在服役期間，可能會遭受地震、爆炸和撞擊等極端災害作用，由此造成結構不同程度的損傷和缺陷，為了保證結構使用安全和減少不必要的資源浪費，就需要對這些帶有損傷的結構進行加固。近年來，作為一種新型的加固材料—碳纖維增強復合材料(CFRP)被廣泛用于工程實踐中，取得了良好的經濟效益。采用CFRP加固鋼結構技術具有多種優(yōu)勢，但其本身也存在一些缺點，CFRP與鋼材界面破壞是其中最為突出的一點，過早地剝離破壞往往導致CFRP無法發(fā)揮其優(yōu)良的材料特

2、性，以致加固后的結構達不到理想的修復效果，因此，界面黏結性能成為了CFRP加固鋼結構研究的重點。本文采用梁式試驗方法分別研究了靜力荷載和沖擊荷載作用下CFRP與鋼材界面黏結性能，并采用有限元分析軟件ABAQUS進行數(shù)值仿真分析，結果表明仿真結果與試驗結果吻合較好。本文具體研究內容總結如下:
　　(1)完成了5個粘貼CFRP試件在靜力荷載作用下的黏結性能試驗，研究CFRP層數(shù)和寬度對界面黏結性能的影響。分析研究了整個剝離破壞過程和破

3、壞形態(tài)、CFRP應變分布和界面黏結剪應力分布規(guī)律，推導了考慮彎曲效應下界面相對滑移計算方法，并采用三種黏結-滑移模型對試驗結果進行了擬合。
　　(2)完成了19個粘貼CFRP試件在沖擊荷載作用下的黏結性能試驗，研究沖擊速度、CFRP層數(shù)、寬度和粘貼長度對界面黏結性能的影響?？偨Y了CFRP應變時程曲線特點及荷載-滑移曲線特點，對比分析了兩種荷載作用下CFRP應變分布及黏結剪應力分布規(guī)律的異同點，討論了沖擊荷載作用下界面極限荷載和平均