疲劳荷载作用下碳纤维增强复合材料-混凝土界面裂纹扩展研究

摘要

以粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)加固混凝土构件为对象,对疲劳荷载作用下CFRP-混凝土界面裂纹扩展进行了试验研究.基于弹性断裂力学理论,采用能量释放率来描述裂纹的扩展情况,在此基础上,根据CFRP布-混凝土界面梁式疲劳试验结果提出了CFRP布加固混凝土梁中弯曲裂缝引起的界面疲劳裂纹扩展速率模型.研究结果表明:界面疲劳裂纹扩展过程可分为裂纹形成和快速扩展、缓慢扩展及失稳扩展三阶段;界面疲劳裂纹扩展速率在裂纹失稳扩展之前随着裂纹长度的增长而降低;界面疲劳裂纹扩展速率与能量释放率变化幅度和断裂能之比的关系符合Paris计算式的形式.该模型的计算结果与试验结果的对比表明,该模型能较准确地预测CFRP布-混凝土界面裂纹扩展情况.