溫度與加載速度對FRP與鋼板界面力學(xué)性能的影響.pdf

1、近年來FRP加固鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件引起了人們很大的興趣，要使這種加固方法能夠廣泛應(yīng)用于實際工程中，必須確保FRP與鋼板有足夠良好的黏結(jié)性能。另外，實際工程結(jié)構(gòu)可能會受到爆炸、地震、撞擊等動態(tài)荷載作用。此外，由于工程所處的自然環(huán)境各不相同，經(jīng)常遭受高溫和低溫的影響。這些因素單獨或者耦合作用都會導(dǎo)致FRP與鋼材的界面黏結(jié)性能有所改變。因此，本文采用FRP/鋼板單搭接接頭重點研究其在不同動態(tài)荷載和不同溫度下的黏結(jié)力學(xué)性能。具體內(nèi)容如下:
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2、1)本文利用美國亞利桑那州立大學(xué)的MTS液壓伺服高速機對不同加載速度(0.625，1.25，2.5，5.0m/s)下三種FRP/鋼板單搭接接頭的力學(xué)性能（黏結(jié)應(yīng)力-位移曲線、黏結(jié)強度、界面斷裂能、剪切剛度）進行了試驗研究。試驗結(jié)果表明:隨著加載速度的增大，BFRP/鋼板單搭接接頭的黏結(jié)強度和剪切剛度都隨之增加。而CFRP/鋼板單搭接接頭和GFRP/鋼板單搭接接頭的力學(xué)性能并沒有呈現(xiàn)加載速度效應(yīng)，普遍情況是:在加載速度為1.25m/s時，

3、試件的黏結(jié)強度達到最大值，超過或者低于1.25m/s時，平均黏結(jié)強度都隨之減小。試驗后還觀察了試件的破壞模式，從整體上看，多數(shù)試件主要呈現(xiàn)了膠層/鋼板界面破壞和混合破壞，這說明不同加載速度對試件的破壞模式并沒有顯著的影響。
　　(2)本文對不同溫度(-25，0，50，100℃)下的三種FRP/鋼板單搭接接頭的力學(xué)性能進行了研究。結(jié)果表明試件的力學(xué)性能呈現(xiàn)了顯著的溫度效應(yīng):當(dāng)溫度從-25升到50℃時，BFRP/鋼板單搭接接頭和GFR

4、P/鋼板單搭接接頭的黏結(jié)強度隨之增大;而從50升至100℃，其黏結(jié)強度都隨之減小。而對于CFRP/鋼板單搭接接頭，其黏結(jié)強度在-25～0℃范圍內(nèi)升高，然后下降到25℃，不過，溫度升高到50℃時，黏結(jié)強度又繼續(xù)上升，最后的高溫100℃使黏結(jié)強度再次下降。此外，溫度對試樣的破壞模式有影響:在低溫（-25和0℃）下，主要是膠層/鋼板界面破壞，在50℃時，主要呈現(xiàn)混合破壞模式，而在高溫(100℃)時，其破壞模式轉(zhuǎn)變?yōu)槟z層/FRP界面破壞。