FRP加固混凝土界面抗剪性能試驗(yàn)及其有限元研究.pdf

1、在各種混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)中，纖維補(bǔ)強(qiáng)加固混凝土技術(shù)適應(yīng)現(xiàn)代工程的發(fā)展趨勢(shì)，符合現(xiàn)代施工技術(shù)的要求，因而應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和建筑效果，是結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的重要發(fā)展方向之一。但是該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用目前仍存在著一些問(wèn)題，因此進(jìn)行FRP-混凝土界面抗剪性能研究具有比較重要的工程應(yīng)用價(jià)值。 本文首先對(duì)CFRP-混凝土界面抗剪性能進(jìn)行了靜荷載下的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)共選用了三種試件：纖維混凝土試件、界面附近用纖維增強(qiáng)的混凝土試件和普

2、通混凝土試件，采用雙剪加載方式。通過(guò)對(duì)15個(gè)混凝土試件的試驗(yàn)分析，得到了CFRP與混凝土界面的剪切粘結(jié)破壞過(guò)程、特點(diǎn)及界面強(qiáng)度。三種界面試件試驗(yàn)結(jié)果的比較表明總體和界面附近用纖維增強(qiáng)混凝土的界面強(qiáng)度較高。 其次針對(duì)面內(nèi)剪切試驗(yàn)，本文采用ANSYS軟件，采用SOLID65單元，考慮了混凝土開(kāi)裂與界面破壞的耦合影響，對(duì)界面破壞過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。 另外，聚丙烯纖維混凝土具有較好的韌性和抗沖擊能力，而纖

3、維的增韌效果決定于基體裂紋擴(kuò)展過(guò)程中纖維的橋聯(lián)力與裂紋張開(kāi)位移的關(guān)系，因此纖維從混凝土基體中拔出過(guò)程分析對(duì)纖維混凝土的性能分析非常重要。本文提出了界面模型來(lái)模擬界面的逐漸脫粘及纖維在基體中的滑移現(xiàn)象，應(yīng)用ANSYS軟件，采用界面單元層和單元“生死”技術(shù)，解決了纖維拔出模擬過(guò)程中，由于大變形引起的網(wǎng)格畸變問(wèn)題?？疾旌头治隽死w維復(fù)合材料界面破壞的全過(guò)程、拔出載荷和位移的變化規(guī)律，預(yù)報(bào)了纖維復(fù)合材料的界面應(yīng)力場(chǎng)，有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)得到的載荷