循环荷载下 frp-混凝土粘结性能试验研究#

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1、中国科技论文在线http://www.docin.com/week114循环荷载下FRP-混凝土粘结性能试验研究#马涛，魏红雳，潘金龙**（东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京210096）510152025303540摘要：本文设计了一组单剪试件，通过单剪试验，对FRP与混凝土在循环荷载下的粘结性能进行试验研究，分析不同的参数（包括FRP的长度及厚度、混凝土强度、加载速率和幅值等）对其粘结界面疲劳性能的影响,并系统研究FRP在循环荷载下剥离破坏的机理。试验结果表明，FRP粘贴长度、厚度，混凝土强度等对FRP与混凝土的粘结强度具有较大的影响。循环荷

2、载的上限比例越高，这些参数对试件的疲劳性能影响越大。其中加载频率对FRP与混凝土粘结疲劳寿命有一定影响，循环荷载的加载频率越高，试件寿命越低。关键词：混凝土；纤维增强复合材料；循环荷载；单剪试验；粘结性能中图分类号：TU375ExperimentalStudyofBondBehaviourBetweenFRPandConcreteSubjectedtoCyclicLoadingMaTao,WeiHongli,PanJinlong(KeyLaboratoryofConcreteandPrestressedConcreteStructuresoftheMinistryofE

3、ducation,NanJing210096)Abstract:Inthisstudy,asetofdirectsheartestspecimensaredesignedtostudythebondperformanceofFRPandconcretesubjectedtocyclicloading.Differentparameters,suchastherateandamplitudeofloading,thelengthandthicknessofFRPplateandconcretestrengtharestudiedtoinvestigatetheirinfl

4、uenceonfatiguepropertiesofbondbehaviourbetweenFRPandconcrete.ThemechanismofFRPdebondingfromconcretesubstrateundercyclicloadingissystematicallystudied.ExperimentalresultsindicatethatmostparametersaffectthefatiguepropertiesofFRP-to-concreteinterfacemainlythroughtheireffectonthebondcapacity

5、betweenFRPandconcrete.ItisalsofoundthatfrequencyofthecyclicloadhasgreateffectonthefatigueperformanceofFRP-to-concreteinterface.Thefatiguelifeofthespecimensdecreaseswiththeloadfrequency.Thehighertheuppervalueofthecyclicloading,thegreatereffectonthefatigueperformanceoftheFRP-to-concreteint

6、erfacetheseparameterscancause.Keywords:Concrete;FRP;CyclicLoading;DirectShearTest;BondPerformance0引言近十几年来，随着材料工业的发展，碳纤维增强复合材料(FRP)在加固修复钢筋混凝土结构上的应用得到迅速发展。FRP具有抗拉强度高,质量轻,耐腐蚀,徐变小以及便于施工等优点[1-2]。然而，FRP加固结构容易发生剥离破坏的缺点成为制约其广泛应用的主要因素之一。而且，许多土木工程结构（如桥梁、海洋平台和工业厂房等）在其服役期中所承受的并非静力荷载，而是上千万次的动力循环荷载，从而

7、导致结构在低于静载强度下发生疲劳破坏，这也对FRP加固混凝土结构的疲劳耐久性能和寿命提出了更高的要求。在疲劳荷载作用下，碳纤维与混凝土表面间的粘结疲劳性能好坏直接决定了碳纤维能否充分发挥其高强的特性，也直接关系到结构的安全，因此对其疲劳性能的研究显得更为重要。目前这方面的研究已经引起一些学者的关注[3-8]。但是国内外学者对动力循环荷载下FRP与混凝土粘结性能研究仍较少，对影响疲劳粘结性能的各个参数也没有进行深入的定量分析。因此，随着FRP加固混凝土结构技术的广泛应用，迫切需要加强这方面的研究。基金项目：教育部博士点基金（新教师）（200