CFRP-混凝土界面特性試驗研究.pdf

1、纖維增強復合材料（fiber reinforced polymer，簡稱FRP）作為一種新型的建筑材料，由于其輕質、高強、耐腐蝕等優(yōu)點，受到建筑工程領域的廣泛關注。目前，FRP用于建筑結構組合主要是通過環(huán)氧樹脂將FRP與混凝土粘結成一個整體，形成一個統(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)生前無明顯征兆，破壞時FRP上的應變處于較低水平，剝離破壞的產生會造成粘結性能的降低以及材

2、料的浪費。為了更準確預測FRP-混凝土的剝離破壞，必須分析其相應的界面粘結特性。
　　本文以CFRP板材與混凝土的粘結界面作為研究對象，通過單剪試驗對不同粘結長度、板材寬度、板材厚度、粘結方式及膠體養(yǎng)護周期作用下的界面粘結性能進行了研究，為FRP加固混凝土構件的研究和設計提供了實驗依據。本文主要的內容及工作如下：
　　（1）采用了新型光測法—數字圖像相關方法測量FRP—混凝土試件的全場位移，通過平滑與擬合兩種方法得到了界面的

3、粘結滑移關系。研究結果表明：與傳統(tǒng)電測法相比，數字圖像相關方法能夠獲取更全面的位移數據；將傳統(tǒng)電測法測得數據與之進行對比，發(fā)現該測試方法和數據處理方法具有足夠的可靠性。
　　（2）為了配套光測法的測試及解決單剪試驗易偏心的問題，本文研制了手動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)勢在于能夠手動調控加載速率，及時記錄光測位移數據，并且成功避免了安裝及加載過程中存在的偏心問題，保證了試驗順利的進行。

4、>　　（3）通過單剪試驗，分析了各參數影響下的極限荷載、板條利用率、殘余摩擦力（率）、平均粘結應力及破壞形態(tài)，探討了FRP—混凝土界面應變的分布、界面應力的傳遞、界面滑移的演變規(guī)律以及界面粘結—滑移機理，提出考慮各參數影響下的粘結滑移模型。試驗結果表明：外貼式的試驗數據與已有雙線性粘結滑移模型吻合較好，而內嵌式的試驗數據與已有含指數軟化粘結滑移模型吻合較好。
　?。?）建立了基于線彈性理論的FRP—混凝土的強度模型。該模型特點是包