【摘 要】
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随着碳纤维增强复合材料（CFRP）加固技术在土木工程领域的广泛应用,服役环境中CFRP加固结构耐久性问题日益突出,而湿热环境对CFRP-混凝土界面粘结性能影响较大,因此研究湿热环境下CFRP加固RC梁（钢筋混凝土梁）损伤机理具有重要的科学意义与工程应用价值。本文依托国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“复杂环境下结构疲劳实验系统研制”（No.11627802）,探究CFRP加固RC梁湿热环境/荷载
【基金项目】
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国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“复杂环境下结构疲劳实验系统研制”（No.11627802）； 重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室；
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随着碳纤维增强复合材料（CFRP）加固技术在土木工程领域的广泛应用,服役环境中CFRP加固结构耐久性问题日益突出,而湿热环境对CFRP-混凝土界面粘结性能影响较大,因此研究湿热环境下CFRP加固RC梁（钢筋混凝土梁）损伤机理具有重要的科学意义与工程应用价值。本文依托国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“复杂环境下结构疲劳实验系统研制”（No.11627802）,探究CFRP加固RC梁湿热环境/荷载耦合作用下的加速试验方法并开展试验研究,揭示CFRP-混凝土界面湿热侵蚀损伤机理,分析湿热环境/荷载耦合作用对CFRP加固RC梁力学性能的影响规律。主要研究内容和结论如下:（1）通过对重庆地区自然环境调查得出相应温-湿度环境谱,确定加速试验中温度和湿度的取值,运用当量关系对温-湿度环境谱参数进行折算,得出湿热环境加速试验21.66天相当于自然湿热环境下侵蚀1年的当量折算关系,并制定荷载耦合作用下CFRP加固RC梁湿热环境加速试验方法。（2）开展湿热环境加速试验,发现经湿热侵蚀后CFRP拉拔试验粘合面的破坏形式会随侵蚀时长增加从混凝土内聚破坏逐渐转变为胶层与混凝土之间的粘附破坏,且正拉粘结强度随侵蚀时长增加呈线性下降趋势。（3）开展荷载耦合作用下CFRP加固RC梁湿热环境加速试验,发现CFRP剥离形式会随侵蚀时长增加从中部剥离转变为端部界面剥离,并将加速试验损伤与自然暴露试验损伤对比,得出室内加速试验与自然暴露试验的损伤等效关系,该损伤关系与加速试验当量关系计算结果相差6.19%,证明了加速试验当量关系的可靠性。（4）湿热环境下CFRP加固RC梁力学性能降低的主要原因是CFRP-混凝土界面层在温度和湿度的作用下发生热氧老化与水解老化,致使CFRP-混凝土界面粘结能力减弱,CFRP不能有效参与受力,而荷载耦合会加速界面性能退化,使CFRP加固RC梁力学性能进一步降低。（5）建立ABAQUS有限元模型,模拟湿热环境下CFRP-混凝土界面性能退化,并将有限元模拟结果与试验结果对比,两者荷载-位移曲线相似,极限承载力最大误差为5.2%。根据CFRP-混凝土界面的损伤程度改变有限元中界面切向屈服应力等相关参数,模拟CFRP-混凝土界面在不同损伤程度下的加固效果,从而达到对CFRP加固RC梁寿命预测的目的。
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