硫酸鹽侵蝕下CFRP-混凝土界面力學(xué)行為研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(即 CFRP)加固混凝土結(jié)構(gòu)是否成功主要取決于 CFRP與混凝土之間的界面粘結(jié)性能的良好程度,即 CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能是CFRP加固技術(shù)的關(guān)鍵所在,惡劣環(huán)境會(huì)造成CFRP增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)界面粘結(jié)性能的失效和退化,故 CFRP與所要加固結(jié)構(gòu)的界面粘結(jié)性能的耐久性是評(píng)估CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)耐久性?xún)?yōu)良的關(guān)鍵。
　　截止目前為止,對(duì)于鹽類(lèi)侵蝕在CFRP-混凝土界面的粘結(jié)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(lèi)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(xué)作用,因此硫酸鹽對(duì)CFRP-混凝土界面粘結(jié)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(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系的最新研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)硫酸鹽侵蝕下CFRP-混凝土界面的力學(xué)行為和剝離破壞進(jìn)行了研究。
　　首先,根據(jù)硫酸鹽侵蝕下的雙線(xiàn)性粘結(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系得到單面剪切試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖碌?CFRP

3、-混凝土界面問(wèn)題中剪應(yīng)力分布、軸向正應(yīng)力分布以及荷載-位移關(guān)系的解析解,從而預(yù)測(cè)出整個(gè)界面剪應(yīng)力傳播和剝離破壞的過(guò)程。
　　其次,根據(jù)前面推導(dǎo)得到的解析表達(dá)式,研究了CFRP粘結(jié)長(zhǎng)度、CFRP剛度以及硫酸鹽侵蝕對(duì)荷載-位移曲線(xiàn)、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(yīng)力傳遞機(jī)制、界面裂紋擴(kuò)展等行為。
　　最后,運(yùn)用有限元軟件(ANSYS)模擬再現(xiàn)界面的整個(gè)破壞過(guò)程,研究了不同的CFRP粘結(jié)長(zhǎng)度時(shí)的荷載-位移曲線(xiàn)、