凍融循環(huán)作用下CFRP-高強混凝土界面行為研究.pdf

1、在北方沿海地區(qū)，凍融循環(huán)作用是對混凝土結構耐久性最大的威脅之一。近些年來，高強混凝土憑借其強度高、耐腐蝕性好的特點，也得到了十分廣泛的應用。但是由于設計和施工技術等原因，許多凝土結構面臨著加固補強問題，如何在混凝土結構出現(xiàn)問題時采取經(jīng)濟、有效的補救手段就顯得十分重要。因此，高強混凝土結構的加固以及補強技術成為了土木工程領域的重要課題。CFRP（碳纖維增強聚合物）具有強度高、密度小、耐腐蝕性好、價格低廉、易施工操作等特點，在混凝土結構加固

2、補強領域應用十分廣泛。
　　鑒于以上的應用背景，本文依托國家自然科學基金項目“復雜海洋環(huán)境下持載作用的FRP加固高強混凝土耐久性研究”(51378090)，通過CFRP-高強混凝土在凍融循環(huán)作用下的雙面剪切試驗，以及兩種有限元數(shù)值模型，研究了其界面性能在凍融循環(huán)作用下的變化，具體研究內容和主要結論如下:
　　首先采用快速凍融法對CFRP-高強混凝土的界面抗凍性能進行試驗研究。試驗結果表明凍融循環(huán)作用會降低界面的極限承載力、界

3、面能以及局部最大剪應力值，且降低速度隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加而有所加快;凍融循環(huán)作用使界面脆性增加;界面破壞形態(tài)均為混凝土表層剝離破壞，且隨著凍融次數(shù)增加逐漸向混凝土基體發(fā)展。
　　然后根據(jù)試驗測得的界面參數(shù)，建立了基于界面試驗參數(shù)的cohesive有限元數(shù)值模型，同試驗結果進行對比和補充討論。發(fā)現(xiàn)cohesive有限元數(shù)值模型計算結果與試驗結果有著相當?shù)奈呛闲?，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，極限加載端部位移降低，混凝土受影響深度加深。