硫酸鹽侵蝕下CFRP-混凝土界面力學行為研究.pdf

1、碳纖維增強復合材料(即 CFRP)加固混凝土結構是否成功主要取決于 CFRP與混凝土之間的界面粘結性能的良好程度,即 CFRP-混凝土界面粘結性能是CFRP加固技術的關鍵所在,惡劣環(huán)境會造成CFRP增強混凝土結構界面粘結性能的失效和退化,故 CFRP與所要加固結構的界面粘結性能的耐久性是評估CFRP加固混凝土結構耐久性優(yōu)良的關鍵。
　　截止目前為止,對于鹽類侵蝕在CFRP-混凝土界面的粘結性能方面的影響的探討主要集中在東部海水(以

2、氯鹽為主)環(huán)境方面,缺少西部寒旱環(huán)境硫酸鹽侵蝕方面的研究。就鹽類侵蝕而言,氯鹽主要腐蝕鋼筋,而硫酸鹽主要是與混凝土發(fā)生物理作用和化學作用,因此硫酸鹽對CFRP-混凝土界面粘結性能的影響較氯鹽更大。本文在硫酸鹽侵蝕下 CFRP-混凝土界面的粘結-滑移本構關系的最新研究成果的基礎上,對硫酸鹽侵蝕下CFRP-混凝土界面的力學行為和剝離破壞進行了研究。
　　首先,根據(jù)硫酸鹽侵蝕下的雙線性粘結-滑移本構關系得到單面剪切試驗模型下的 CFRP

3、-混凝土界面問題中剪應力分布、軸向正應力分布以及荷載-位移關系的解析解,從而預測出整個界面剪應力傳播和剝離破壞的過程。
　　其次,根據(jù)前面推導得到的解析表達式,研究了CFRP粘結長度、CFRP剛度以及硫酸鹽侵蝕對荷載-位移曲線、極限荷載等的影響,從而解釋了單面剪切模型搭接接頭的應力傳遞機制、界面裂紋擴展等行為。
　　最后,運用有限元軟件(ANSYS)模擬再現(xiàn)界面的整個破壞過程,研究了不同的CFRP粘結長度時的荷載-位移曲線、