氯鹽介質(zhì)侵蝕下FRP加固混凝土梁性能劣化機(jī)理研究.pdf

1、隨著碳纖維增強(qiáng)材料在建筑結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)中的廣泛應(yīng)用，F(xiàn)RP加固混凝土梁的耐久性逐步成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。在FRP加固銹蝕鋼筋混凝土梁中，由于腐蝕引起的鋼筋力學(xué)性能退化、鋼筋截面減小、鋼筋-混凝土粘結(jié)性能退化、FRP-混凝土界面粘結(jié)性能退化等，都將影響FRP加固鋼筋混凝土梁的受彎力學(xué)性能。
　　 本文主要以氯鹽腐蝕下的FRP加固鋼筋混凝土梁為研究對象，開展了以下研究：
　　 (1)根據(jù)研究氯鹽介質(zhì)腐蝕下FRP-混凝土粘

2、結(jié)性能劣化的單剪試驗(yàn)來考察腐蝕對FRP-混凝土粘結(jié)界面的影響。
　　 (2)基于ANSYS軟件，分析FRP-混凝土界面粘結(jié)的三參數(shù)模型中各個(gè)參數(shù)對界面粘結(jié)行為的影響。
　　 (3)基于ANSYS軟件對FRP加固銹蝕混凝土梁受彎性能進(jìn)行數(shù)值分析，分析銹蝕梁的受力特征，并分析了不同銹蝕率對FRP加固梁極限承載力的影響。
　　 (4)結(jié)合FRP加固受彎構(gòu)件的承載力計(jì)算方法和銹蝕鋼筋混凝土梁正截面承載力計(jì)算方法，提出適用

3、于大氣環(huán)境下和氯鹽介質(zhì)影響下的FRP加固銹蝕梁的受彎承載力計(jì)算公式，為FRP加固鋼筋混凝土梁的耐久性評定提供了理論依據(jù)和實(shí)用的計(jì)算模型。
　　 通過以上幾方面的研究，得出結(jié)論如下：
　　 (1)氯鹽溶液腐蝕下，水的滲入使得混凝土進(jìn)一步水化，混凝土后期強(qiáng)度提高，但氯離子浸入使得FRP-混凝土界面粘結(jié)性能產(chǎn)生劣化；浸泡時(shí)間和混凝土抗壓強(qiáng)度是影響FRP-混凝土粘結(jié)性能的主要因素。
　　 (2)三參數(shù)模型中，參數(shù)τ ma

4、x決定FRP剝離前彈性行為；參數(shù)τo和k決定剝離發(fā)生后剪應(yīng)力的衰減行為；界面斷裂能Gf主要決定極限荷載的大小。
　　 (3)對FRP加固梁而言，當(dāng)銹蝕率較小時(shí)，鋼筋銹蝕引起的鋼筋力學(xué)性能退化是影響梁承載力的主要因素；隨著銹蝕率的增大，銹蝕鋼筋與混凝土間粘結(jié)性能退化成為導(dǎo)致梁承載力下降的主要因素，且梁的破壞形式將由適筋破壞轉(zhuǎn)化為超筋破壞。
　　 (4)在對FRP加固梁進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)時(shí)，鋼筋銹脹前可以不考慮銹蝕的影響；本文提