膠層厚度和初始應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固梁界面溫度應(yīng)力的影響研究.pdf

1、研究表明由于CFRP片材與混凝土、鋼筋的熱膨脹系數(shù)存在差異，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)在加固結(jié)構(gòu)的粘結(jié)界面將不可避免地產(chǎn)生溫度應(yīng)力。而針對(duì)在溫度變化條件下不同厚度的粘結(jié)膠層和不同大小的初始應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固混凝土梁界面溫度應(yīng)力影響的研究較少。本試驗(yàn)對(duì)粘結(jié)膠層厚度為2mm、4mm、6mm和初始應(yīng)力為CFRP片材抗拉強(qiáng)度的10％、20%、30%的試驗(yàn)梁進(jìn)行溫度試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值擬合與分析，同時(shí)結(jié)合理想粘結(jié)狀態(tài)下對(duì)加固試驗(yàn)梁

2、的微元段的理論受力分析，尋求在溫度變化作用下構(gòu)件的界面溫度應(yīng)力的分布規(guī)律以及粘結(jié)膠層的厚度、初始應(yīng)力大小對(duì)加固結(jié)構(gòu)界面溫度應(yīng)力的影響。研究結(jié)果表明：
　　1.對(duì)于不同的初始應(yīng)力，相同粘結(jié)膠層厚度的試驗(yàn)梁，初始應(yīng)力越大，試驗(yàn)梁的CFRP片材的應(yīng)變沿梁分布的數(shù)值越大。而對(duì)于不同厚度的粘結(jié)膠層，相同初始應(yīng)力的試驗(yàn)梁，粘結(jié)膠層厚度越大，應(yīng)變沿梁分布的數(shù)值越小。同時(shí)對(duì)于厚度為2mm、4mm的粘結(jié)膠層的試驗(yàn)梁，其初始應(yīng)力越大，試驗(yàn)梁的CFRP

3、片材的應(yīng)變發(fā)生急劇變化的區(qū)域越大。而膠層厚度為6mm的試驗(yàn)梁CFRP片材應(yīng)變沿梁變化相對(duì)穩(wěn)定，并無(wú)應(yīng)變急劇變化區(qū)域。其應(yīng)變變化速率也基本保持不變。
　　2.通過(guò)數(shù)值擬合得到了梁端的預(yù)應(yīng)力CFRP片材應(yīng)變與溫度變化關(guān)系式。關(guān)系曲線表明，在相同粘結(jié)膠層厚度的條件下，初始應(yīng)力越小，試驗(yàn)梁梁端CFRP片材應(yīng)變數(shù)值越小，應(yīng)變變化速率發(fā)生改變時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度則越高。在相同初始應(yīng)力的條件下，粘結(jié)膠層厚度為4mm的試驗(yàn)梁端CFRP片材的應(yīng)變變化速率發(fā)

4、生改變時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度最高。
　　3.由試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果可知，同一初始應(yīng)力條件下，粘結(jié)膠層的厚度越小，試驗(yàn)梁的錨固端與跨中處的最大界面溫度應(yīng)力越大。同一厚度的粘結(jié)膠層的條件下，初始預(yù)應(yīng)力越大的試驗(yàn)梁錨固端與跨中處所對(duì)應(yīng)的最大界面溫度應(yīng)力也越大。因而采用相同的粘結(jié)膠層厚度時(shí)，建議使用0.1P的初始應(yīng)力來(lái)開(kāi)展預(yù)應(yīng)力CFRP片材對(duì)結(jié)構(gòu)的加固。
　　4.在同一初始應(yīng)力條件下，當(dāng)溫度在0℃~20℃范圍內(nèi)變化時(shí)，粘結(jié)膠層厚度為4mm