FRP加固混凝土界面抗剪性能試驗(yàn)及其有限元研究.pdf

1、在各種混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)中，纖維補(bǔ)強(qiáng)加固混凝土技術(shù)適應(yīng)現(xiàn)代工程的發(fā)展趨勢，符合現(xiàn)代施工技術(shù)的要求，因而應(yīng)用越來越廣泛，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和建筑效果，是結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的重要發(fā)展方向之一。但是該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用目前仍存在著一些問題，因此進(jìn)行FRP-混凝土界面抗剪性能研究具有比較重要的工程應(yīng)用價值。 本文首先對CFRP-混凝土界面抗剪性能進(jìn)行了靜荷載下的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)共選用了三種試件：纖維混凝土試件、界面附近用纖維增強(qiáng)的混凝土試件和普

2、通混凝土試件，采用雙剪加載方式。通過對15個混凝土試件的試驗(yàn)分析，得到了CFRP與混凝土界面的剪切粘結(jié)破壞過程、特點(diǎn)及界面強(qiáng)度。三種界面試件試驗(yàn)結(jié)果的比較表明總體和界面附近用纖維增強(qiáng)混凝土的界面強(qiáng)度較高。 其次針對面內(nèi)剪切試驗(yàn)，本文采用ANSYS軟件，采用SOLID65單元，考慮了混凝土開裂與界面破壞的耦合影響，對界面破壞過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。 另外，聚丙烯纖維混凝土具有較好的韌性和抗沖擊能力，而纖

3、維的增韌效果決定于基體裂紋擴(kuò)展過程中纖維的橋聯(lián)力與裂紋張開位移的關(guān)系，因此纖維從混凝土基體中拔出過程分析對纖維混凝土的性能分析非常重要。本文提出了界面模型來模擬界面的逐漸脫粘及纖維在基體中的滑移現(xiàn)象，應(yīng)用ANSYS軟件，采用界面單元層和單元“生死”技術(shù)，解決了纖維拔出模擬過程中，由于大變形引起的網(wǎng)格畸變問題?？疾旌头治隽死w維復(fù)合材料界面破壞的全過程、拔出載荷和位移的變化規(guī)律，預(yù)報了纖維復(fù)合材料的界面應(yīng)力場，有限元計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)得到的載荷