FRP筋嵌入式加固混凝土结构界面性能的研究现状(二)

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1、文章编号：1009—9441(2011)04—0008—02FRP筋嵌入式力悃混凝土结构界面性能的研究现状①(二)口口李丽。童谷生(华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013)中图分类号：Tu375．1文献标识码：A(接上期)图2直接拉拔法图3双剪法DebrenzisL等一“1又采用了一种改进的直接拉拔试件，试件形式为C形素混凝土试块，中部混凝土表层沿纵向预留方形槽。C形试块通过埋置在四角处的钢筋固定在高硬钢板上。试验中观察到4种破坏形式：①粘结剂一混凝土界面滑移破坏；②粘结剂表层劈裂破坏；③FRP筋

2、一水泥砂浆界面失效破坏；④槽周围混凝土开裂破坏。B1aschkoM等一’对100个表层嵌贴CFRP板条的混凝土试块进行了双剪试验。试验所选参数有粘结长度、CFRP板条种类和尺寸、混凝土强度、槽表面性状、加载模式、板条到混凝土边缘的横向距离等。试验过程中观察到3种破坏形式：①CFRP板条拉断破坏；②试件边角混凝土剥落破坏；③粘结剂层内破坏。基于界面粘结强度试验结果和当前的研究可以得出，粘结应力失效沿着FRP筋加固粘结方向或者沿着嵌入在混凝土中的粘结聚合物的方向是不能统一假定的。但是，对于非常小的粘结长度，粘

3、结应力失效有两个原因：其一，这是一个环氧树脂没有软化的脆性弹性材料，没有能力再分配压力。这是与水①基金项目：江西省自然科学基金项目(E020601)泥砂浆作为粘结材料的一个重要区别。当达到最大的断裂能量后，环氧树脂突然释放荷载导致失效。如果它是一个漫长的粘结长度的发展过程，释放出的力传送到更远的粘结区域，则在粘结的整个长度发生彻底破坏。另一个原因是由于局限性的低张力，导致混凝土与环氧树脂的粘结力失效于高强的FRP筋。2．3界面剪切应力的研究沿CFRP筋嵌固区的界面剪切应力分布，是根据M舰1ejM等¨副提出

4、的程序进行计算的。绘制出剪切应力峰值在不同阶段的负荷水平。结果表明，界面的剪切应力发生了显著变化，峰值应力发生在板材沿cFRP脱落的区域和在cFRP开槽点。不过，所有梁的界面剪切应力足够低，一般不导致板端的剥离和混凝土保护层的脱落。研究结果还表明，界面剪应力随荷载增加，剪应力极限值随着梁的大小和cFRP厚度的增加而增加。当粘结层的厚度与梁的尺寸不相一致，相对较大的梁而粘结层较薄，它的剪切应力峰值却较高。剪应力峰值的增加和梁的尺寸大小，可以解释剪应力的峰值随着粘结层厚度的减小而增加。界面剪切应力峰值的增加是

5、与梁的尺寸以及应用粘贴碳纤维加固处理的增加是成比例的。研究还发现¨¨21

6、，FRP筋拔出破坏时，槽尺寸对剪应力平均值没有影响；当劈裂破坏时，FRP筋一粘结剂界面上的剪应力值为控制应力，且随着槽尺寸的增加而增加。FRP筋的表面特征对粘结破坏的形式和剪应力一滑移本构关系有关键性的影响。在FRP筋试验中，随着粘结长度的增加，剪应力的增加并非与其成正比，且减小率由相应局部剪应力一滑移关系的脆性决定(该界面剪应力一滑移关系与破·8·Re∞arch＆App硅cationofBundiI唱Materials坏形式和相应

7、的粘结机理相关)。3结语目前，国内外对碳纤维加固技术的研究与应用已逐渐深入，但主要集中在粘贴碳纤维布方面，而FRP筋加固方面则相对较少。已有的试验主要是对FRP与混凝土的粘结性能和抗弯的研究。FRP筋加固在我国正处于发展阶段，需要进行一系列相关的试验研究，例如基于基本粘结形式，FRP筋一胶层、混凝土在更复杂的环境下极限承载力的计算等。采用FRP筋加固的优越性不能忽视，其应用价值极大。因此，应结合各因素考虑，设计更为合理和经济的方法，以便于工程上的使用和为相应的技术规程提供背景资料。参考文献：[1]Baki

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