CFRP-混凝土界面的粘结滑移本构关系及影响因素研究

【摘要】：CFRP作为一种新型材料,以其轻质高强、耐腐蚀性等特点已经被研究者成功运用到土木工程行业,并取得了一定的成果。然而从CFRP加固结构的破坏模式来看,发生CFRP与加固材料的界面剥离是常见的破坏形式,CFRP加固效果与界面粘结性能有着密切的关系。因此在研究FRP-混凝土结构中,CFRP与混凝土界面粘结性能成为研究的重要课题。本文以CFRP-混凝土结构单剪和双剪试验为基础,研究了CFRP-混凝土结构界面静力和疲劳下的界面粘结性能,并讨论关键参数的影响,进而为CFRP-混凝土加固结构提供重要的设计和理论依据。本文主要的研究内容如下：(1)通过CFRP-混凝土单剪试验,研究了不同胶层厚度、混凝土强度、CFRP粘结长度对界面粘结性能的影响,同时拟合得到了界面破坏能、最大剪切应力与胶层剪切刚度及混凝土强度之间的函数关系式。基于T.ueda模型,进行CFRP刚度及界面破坏能修正,从而得到本试验粘结滑移本构关系式。(2)从影响界面粘结滑移的三个重要参数(初始界面剪切刚度、局部最大界面剪切应力、界面破坏能)出发,利用有限元分析考察三个重要参数对界面粘结性能的影响,同时保持三个重要参数不变,考察粘结滑移曲线形状对界面粘结性能影响。(3)以陆新征粘结滑移承载力模型为基础,结合了本试验得到的界面破坏能公式,对CFRP刚度进行了修正,考虑有效粘结长度、宽度修正系数在内的影响,以期得到修正性的考虑多种影响极限承载力因素的承载力计算公式。(4)通过CFRP-混凝土双剪疲劳试验,以双线性粘结滑移简化模型为基础,基于疲劳试验结果,拟合不同循环次数下界面初始刚度、残余滑移值、粘结剪应力与循环次数N的关系。进而获得不同循环次数下的界面粘结滑移本构关系式。
【关键词】：CFRP 粘结滑移 静力 疲劳 单、双剪试验
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU377