利用光纤干涉仪对FRP加固件剥离破坏的无损检测仿真研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dcqnj
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近些年来,纤维增强复合材料(FRP)在结构加固技术中得到了广泛应用,但FRP与被加固构件之间的剥离破坏严重制约了FRP加固技术的发展。因此,如何准确检测出剥离破坏层的位置和大小具有重要的工程意义。本文提出一种利用光纤传感技术对FRP加固构件进行无损检测的新方法,应用ABAQUS有限元软件分别模拟含有补丁式剥离破坏层的FRP加固混凝土梁、FRP加固铝板和FRP加固FRP板,分析光纤积分应变曲线的变化规律,进而确定剥离破坏层的位置和大小,为此方法在实际工程中的应用提供理论基础。本文主要研究内容和成果如下:当剥离破坏层位于FRP加固构件的跨中时,无论是连续支撑(FRP加固混凝土梁)还是简单支撑(FRP加固铝板和FRP加固FRP板)条件下,粘贴于FRP板上表面的光纤积分应变曲线在剥离破坏层的两端位置均有突变。当剥离破坏层位于FRP加固构件中FRP端部时,两种支撑条件下,粘贴于FRP板上表面的光纤积分应变曲线在剥离破坏层的起始位置有突变。因此,可以通过突变位置确定剥离破坏层的大致位置和长度。而光纤不在剥离破坏层上时,积分应变曲线较光滑(FRP加固FRP板跨中含剥离破坏层除外),则可通过积分应变曲线的形状确定剥离破坏层的宽度。在一定范围内改变分层的大小,发现在两种支撑条件下,分别减小剥离破坏层的长度或宽度以及同时减小剥离破坏层的长度和宽度时,光纤的积分应变值在总体上均有变小的趋势,但是积分应变曲线的曲率在剥离破坏层两端或起始位置处的变化依然很明显,仍可以检测到剥离破坏层的位置和大小。对比简单支撑和连续支撑两种情况下,发现在连续支撑条件下光纤粘贴于FRP表面的检测效果更为明显。因此,运用这种方法检测FRP加固混凝土梁是行之有效的。
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