抗剪加固FRP與混凝土界面粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforce Polymer，簡(jiǎn)稱FRP）具有強(qiáng)度高、材質(zhì)輕及耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種土木工程結(jié)構(gòu)加固中。外貼FRP抗剪加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是FRP應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的一個(gè)重要方面。FRP的剝離破壞是FRP抗剪加固混凝土梁中常見的一種破壞模態(tài)。現(xiàn)有抗剪強(qiáng)度模型及規(guī)范公式中，一般直接將基于FRP與混凝土搭接接頭試驗(yàn)（單剪試驗(yàn)或雙剪試驗(yàn)）得到的粘結(jié)強(qiáng)度模型用于分析FRP剝離破壞時(shí)的FRP抗剪貢獻(xiàn)，而抗

2、剪加固混凝土梁中的FRP與混凝土界面的受力狀況與搭接接頭試驗(yàn)中的FRP與混凝土界面的受力狀況有明顯的不同，因此直接基于搭接接頭試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的抗剪強(qiáng)度模型，可能會(huì)高估FRP的抗剪貢獻(xiàn)，甚至導(dǎo)致不安全的后果。針對(duì)這一研究背景，本研究采用一種新的小梁試驗(yàn)方法，通過側(cè)面粘貼FRP于預(yù)置裂縫小梁來進(jìn)一步研究抗剪加固混凝土梁中FRP與混凝土界面的粘結(jié)性能，分析一系列因素對(duì)FRP與混凝土界面粘結(jié)性能的影響。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下兩部分:
　

3、　(1)設(shè)計(jì)了20根小梁，通過四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)來定量研究FRP粘結(jié)長(zhǎng)度、條帶寬度及纖維受拉角度（FRP纖維方向與裂縫張開方向的角度）對(duì)抗剪加固中FRP與混凝土界面粘結(jié)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:(a)所有小梁的破壞模態(tài)均為FRP的剝離破壞，說明本試驗(yàn)方法可以用來對(duì)FRP與混凝土的界面粘結(jié)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究;(b) FRP粘結(jié)長(zhǎng)度、條帶寬度及纖維受拉角度對(duì)FRP與混凝土的界面粘結(jié)性能有明顯的影響;(c)沿著FRP寬度方向的受力是不均勻的，相應(yīng)應(yīng)變

4、分布也是不均勻的，且是非線性的，這主要是由于裂縫的不均勻開展導(dǎo)致了FRP在裂縫開展較大的一邊先剝離。
　　(2)采用粒子圖像測(cè)速（Particle Image Velocimetry，簡(jiǎn)稱PIV）技術(shù)方法，對(duì)4根小梁進(jìn)一步研究了抗剪加固中FRP與混凝土的界面粘結(jié)性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:(a)PIV技術(shù)的圖像數(shù)字化可以應(yīng)用于本試驗(yàn)FRP與混凝土界面粘結(jié)性能研究中;(b)由輸出的界面剪應(yīng)力分布可知，隨著荷載增加，界面最大剪應(yīng)力從FRP長(zhǎng)度