CFRP-混凝土界面特性試驗(yàn)研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（fiber reinforced polymer，簡(jiǎn)稱FRP）作為一種新型的建筑材料，由于其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，受到建筑工程領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。目前，F(xiàn)RP用于建筑結(jié)構(gòu)組合主要是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂將FRP與混凝土粘結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)統(tǒng)一受力的系統(tǒng)。在此系統(tǒng)界面中，破壞形式往往為粘結(jié)滑移造成的剝離破壞，而這種剝離破壞屬于脆性破壞，發(fā)生前無(wú)明顯征兆，破壞時(shí)FRP上的應(yīng)變處于較低水平，剝離破壞的產(chǎn)生會(huì)造成粘結(jié)性能的降低以及材

2、料的浪費(fèi)。為了更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)FRP-混凝土的剝離破壞，必須分析其相應(yīng)的界面粘結(jié)特性。
　　本文以CFRP板材與混凝土的粘結(jié)界面作為研究對(duì)象，通過(guò)單剪試驗(yàn)對(duì)不同粘結(jié)長(zhǎng)度、板材寬度、板材厚度、粘結(jié)方式及膠體養(yǎng)護(hù)周期作用下的界面粘結(jié)性能進(jìn)行了研究，為FRP加固混凝土構(gòu)件的研究和設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本文主要的內(nèi)容及工作如下：
　?。?）采用了新型光測(cè)法—數(shù)字圖像相關(guān)方法測(cè)量FRP—混凝土試件的全場(chǎng)位移，通過(guò)平滑與擬合兩種方法得到了界面的

3、粘結(jié)滑移關(guān)系。研究結(jié)果表明：與傳統(tǒng)電測(cè)法相比，數(shù)字圖像相關(guān)方法能夠獲取更全面的位移數(shù)據(jù)；將傳統(tǒng)電測(cè)法測(cè)得數(shù)據(jù)與之進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)該測(cè)試方法和數(shù)據(jù)處理方法具有足夠的可靠性。
　　（2）為了配套光測(cè)法的測(cè)試及解決單剪試驗(yàn)易偏心的問(wèn)題，本文研制了手動(dòng)雙作用穿孔式油壓千斤頂、特制定位夾具、升降小車等系列裝置。該套裝置優(yōu)勢(shì)在于能夠手動(dòng)調(diào)控加載速率，及時(shí)記錄光測(cè)位移數(shù)據(jù)，并且成功避免了安裝及加載過(guò)程中存在的偏心問(wèn)題，保證了試驗(yàn)順利的進(jìn)行。

4、>　?。?）通過(guò)單剪試驗(yàn)，分析了各參數(shù)影響下的極限荷載、板條利用率、殘余摩擦力（率）、平均粘結(jié)應(yīng)力及破壞形態(tài)，探討了FRP—混凝土界面應(yīng)變的分布、界面應(yīng)力的傳遞、界面滑移的演變規(guī)律以及界面粘結(jié)—滑移機(jī)理，提出考慮各參數(shù)影響下的粘結(jié)滑移模型。試驗(yàn)結(jié)果表明：外貼式的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與已有雙線性粘結(jié)滑移模型吻合較好，而內(nèi)嵌式的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與已有含指數(shù)軟化粘結(jié)滑移模型吻合較好。
　?。?）建立了基于線彈性理論的FRP—混凝土的強(qiáng)度模型。該模型特點(diǎn)是包