外贴FRP-混凝土界面性能研究

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现有建筑结构由于自然灾害和环境的影响导致结构性能发生劣化,从而使得结构的加固修复费用巨大。FRP材料的优越性,使外贴FRP加固钢筋混凝土构件这一技术在土木工程领域中得到了广泛应用。然而对于FRP加固钢筋混凝土结构受弯构件经常会发生FRP与混凝土界面剥离破坏,从而使FRP材料性能不能得到充分发挥,制约了这一加固技术的发展。因此,对FRP-混凝土界面的力学行为研究是FRP加固混凝士技术的最基本、也是最关键的问题。本论文主要通过单剪试验、FRP加固钢筋混凝土梁中部剥离试验和有限元分析,研究不同FRP种类和胶层对FRP-混凝土界面力学性能的影响。本论文通过单剪试验,研究FRP种类和胶层的不同对界面极限承载力的影响。对FRP-混凝土界面剥离破坏过程、破坏模式和FRP应变分布规律进行了研究分析。结果表明:FRP刚度对界面极限承载力有明显影响,胶层对界而极限承载力的影响较小。由于胶层的抗拉强度比混凝土抗拉强度要大,界面破坏一般情况下是胶层附近的混凝土发生剪切破坏,剥离破坏是从加载端向自由端破坏。FRP与混凝土之间的界面剪应力是不均匀分布的。本论文通过FRP加固钢筋混凝土梁中部剥离破坏试验和有限元模拟分析,研究了不同FRP种类和胶层对加固梁的极限承载力和刚度的影响。对加固梁的剥离破坏过程、裂缝分布、FRP应变分布进行研究分析。通过有限元模拟对FRP-混凝土界面剪应力进行了分析。结果表明FRP刚度对梁极限承载力和刚度具有显著影响,胶层对梁极限承载力和刚度的几乎没有影响。FRP加固钢筋混凝土梁中部剥离破坏是从梁中部向梁端部剥离,剥离破坏表现出脆性破坏。有限元模拟结果与试验结果吻合较好,通过有限元分析可以得出在剥离区域FRP片材应变相差较小,由于剥离区域裂缝宽度大,裂缝间界面剪应力分布是在拉压间跳跃
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