高温下CFRP-混凝土界面受剪性能研究

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:hongniba3493
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
CFRP加固技术在加固工程中已有了极为广泛的应用,在使用CFRP加固混凝土结构时,使用胶粘剂把CFRP布粘贴在构件的受拉区,通过发挥CFRP的高抗拉性能提高构件的承载能力。CFRP参与受力的过程中,胶层起着传递剪力的作用。然而在火灾中,CFRP加固构件的耐火性能却是十分不理想的。一方面,CFRP在高温中极易氧化,氧化会导致其强度大幅降低。另一方面,胶体在高温下会软化直至变为流态既而蒸发,导致胶层失效。通过采取有效的防火保护措施,可以隔绝CFRP与空气接触,从而避免CFRP在高温下氧化,同时可以将胶层温度控制在一定范围之内。然而只要胶层温度超过玻璃化温度,胶层的形态就会发生变化,此时CFRP-混凝土界面粘结强度如何,胶层是否能够有效传递剪力,对此本文作了相应的研究,得到了以下研究成果:(1)设计了高温下双面剪切试验,试验分别在4℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃下进行,研究了各温度下界面破坏形式、高温对胶体及CFRP的影响,发现高温下界面破坏沿胶层发展,胶体会随温度升高软化甚至蒸发,CFRP也会出现高温氧化现象。(2)记录了荷载-位移试验曲线,研究了粘结强度随温度的变化规律。对试验数据的分析表明,40℃时的界面粘结强度高于4℃,40℃后粘结强度随温度升高降低,在100℃后又趋于稳定,该规律与胶层在高温下的形态有关。(3)建立了界面力平衡微分方程,根据假定的线弹性τ-δ模型求解了CFRP-混凝土界面应力、CFRP截面应力、界面滑移沿粘结长度变化的解析解,并推导了P-△理论曲线。(4)根据P-△试验曲线拟和得到了各界面温度下的τ-δ关系,研究了界面粘结强度和界面刚度随温度的变化规律,研究了温度对有效粘结长度的影响,研究了界面受剪承载力的计算方法。
其他文献
当前风险正日益成为热门话题,如何将风险概念引入工程,特别是桥梁工程领域,并使其发挥出应有作用是工程师们正在探讨的问题。作为一种辅助决策手段,在风险因素繁多的桥梁施工过程
钢管混凝土结构可以被应用于电力工业的输变电杆塔中。由于输变电杆塔分布在漫山遍野中,甚至分布在高山上,而且其输电塔架的档距有数百米。采用空心钢管混凝土结构可以很好的
功能梯度材料(FGM, Functionally Graded Materials)是一种新型非均匀复合材料,采用先进的材料复合技术将两种或两种以上的组份材料按设计要求组合起来,使组分材料的要素(组
地震是一种突发性自然灾害,威胁着人们的生命和财产安全。对已有建筑结构中不满足抗震要求的柱进行加固尤为重要,而粘贴纤维布加固法常被采用。玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)
强烈地震是人类面临的主要自然灾害之一。其中,房屋建筑的损毁和倒塌是造成人员伤亡及财产损失的最主要根源。现阶段我国抗震设计对大震没有量化计算,因此,研究建筑结构的抗
研究纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)约束构件的力学性能,应力一应变关系模型是基础,然而对于FRP约束矩形截面混凝土,其应力-应变关系模型仍不完善;FRP在钢筋
为了探讨采用预压力混凝沉淀工艺是否优于现有的处理工艺,加压是否会导致藻细胞的破裂,造成水源的二次污染的问题,本文主要关注并研究了预压力处理后水中溶解性有机物(DOC)、
地震是一种严重的自然灾害,威胁到人类社会的生产生活。地震的研究关系到人民的生命、财产安全。传统的抗震方法通过增强结构本身的抗震性能(承载力、刚度、延性)来抵抗地震
充气展开技术是一项新技术,在构建大型空间结构方面具有非常独特的优势,充气展开结构通常由复合薄膜制成,具有超轻、折叠体积小、制作成本低和很高的展开可靠性等显著优点,是
碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,简称CFRP)是一种新型建筑材料,因为其具有强度高、质量轻、易于剪裁施工等优点,在混凝土结构的补强加固领域尤其受到