NSM CFRP-混凝土界面粘结滑移模型试验研究

摘要

近年来，碳纤维增强塑料(CFRP)加固混凝土结构得到了飞速的发展，相比表面粘贴CFRP加固方法而言，表层嵌贴（Near Surface Mounted，简称NSM）CFRP加固技术具有材料利用率高、耐久性能好等显著优势，在工程加固领域具有很好的应用前景。然而CFRP-混凝土的界面粘结失效机理至今没有得到很好的解释。对于表层嵌贴FRP加固方法而言，国内外试验和工程实践结果表明，表层嵌贴FRP加固技术的关键问题是FRP板与混凝土之间的黏结性能问题。FRP与混凝土之间粘结性能的优劣关系到加固效果的成功与否。在FRP与混凝土的粘结效果保证良好的情况下，可以让FRP材料性能利用达到最大化，从而使得加固工程的可靠度大大提高;反之，如果FRP与混凝土之间的粘结强度不够，会导致FRP在没充分发挥自身性能之前就发生剥离破坏，从而导致加固效果的明显降低，既不利于结构的安全又造成了材料的浪费。因此，FRP与混凝土结构的粘结性能是该领域研究与应用发展的关键科学问题。
　　鉴于以上所述，本课题考虑了混凝土强度、槽宽、槽边距和混凝土保护层厚度四个参数，通过表层嵌贴CFRP-混凝土棱柱体试件的单剪拉拔试验，进行了表层嵌贴CFRP-混凝土界面黏结性能试验研究。并且本文基于Cruz等所建立的剪应力、滑移值公式，找到混凝土强度、槽宽、槽边距、混凝土保护层厚度与剪应力-滑移本构关系对应特征值的函数关系，分析不同参数对最大剪应力和最大剪应力时对应的滑移值所产生的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景与意义

1．2 CFRP加固技术

1．3 NSM FRP-混凝土界面粘结性能试验研究现状

1．3．1 混凝土强度对NSM FRP-混凝土界面粘结性能的研究

1．3．2 槽尺寸对NSM FRP-混凝土界面粘结性能的研究

1．3．3 槽边距对NSM FRP-混凝土界面粘结性能的研究

1．4 本文的研究内容及目标

第二章 NSM CFRP-混凝土界面粘结性能试验研究

2．1 前言

2．2 试验方法

2．3 破坏模式

2．4 试验方案

2．4．1 试验参数的选取

2．4．2 试件设计

2．4．3 试件制作

2．4．4 试验加载装置与量测方案

2．5 试验现象

2．5．1 混凝土强度

2．5．2 槽宽

2．5．3 槽边距

2．5．4 混凝土保护层厚度

2．6 本章小结

第三章 NSM CFRP-混凝土界面粘结试验结果分析

3．1 前言

3．2 标准立方体轴心抗压强度

3．4 不同试验参数下的试验结果分析

3．4．1 不同混凝土强度对NSM CFRP-混凝土界面黏结性能的影响

3．4．2 不同槽宽对NSM CFRP-混凝土界面黏结性能的影响

3．4．3 不同槽边距对NSM CFRP-混凝土界面黏结性能的影响

3．4．4 不同混凝土保护层厚度对NSM CFRP-混凝土界面黏结性能的影响

第四章：NSM CFRP-混凝土界面粘结滑移模型分析

4．1 前言

4．2 表层嵌贴CFRP-混凝土界面剪应力-滑移公式的建立

4．3 不同参数对NSM CFRP-混凝土界面剪应力-滑移曲线的影响

4．3．1 混凝土强度

4．3．2 槽宽

4．3．1 槽边距

4．3．4 混凝土保护层厚度

4．4 不同混凝土强度参数下的粘结滑移本构关系

4．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录