FRP与混凝土的界面剥离承载力研究

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1、2013年11月建材与装饰质检·研究FRP与混凝土的界面剥离承载力研究沈媛媛（安徽省第二建筑工程公司安徽合肥230000）摘要：FRP与混凝土之间的界面剥离承载力是FRP加固混凝土结构的关键基础问题。总结了FRP与混凝土界面的剥离承载力研究的一些结论以及目前的计算公式，讨论了影响界面剥离承载力的因素，并提出了界面剥离承载力计算中存在的一些问题。关键词：FRP；混凝土结构；剥离承载力中图分类号：TU528文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）36-0103-03前言对于上述的五种破坏形式，前面的四种剥离破坏形式在施工纤维增强复合材料（FiberReinforcedPolymer

2、）由连续纤维和可靠的情况下一般不会出现，也是FRP加固混凝土结构所不允树脂基体复合而成。工程中常用的FRP有玻璃纤维增强复合材许出现的剥离破坏形式，否则视为施工质量不合格，理想的界面料（GFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）、芳纶纤维增强复合材剥离破坏形式为第五种破坏形式。料（AFRP）[1]。近年来，FRP材料因为其具有高强高效、耐腐蚀性能1.3界面剥离承载力的影响因素及结论以及良好的耐久性能而被广泛用于混凝土结构的加固，来弥补国内外大量学者通过试验研究发现，影响FRP-混凝土界面混凝土结构因为设计失误、施工缺陷或者使用过程中的损伤、老剥离承载力的因素主要有以下几种：化等因素造成的结构

3、的开裂、承载力下降等问题。外贴FRP加固（1）混凝土强度。由于FRP-混凝土界面发生剥离破坏时，破混凝土结构是一种使用较多的加固技术。FRP加固混凝土结构坏模式通常为界面下混凝土开裂导致的剥离破坏，因此混凝土是通过FRP与混凝土界面之间的剪应力来传递荷载，使这两种的强度对界面剥离承载力影响明显。有试验结果表明，界面剥离材料能够协同工作。大量的试验研究表明[2~3]，大量的FRP加固混承载力随着混凝土强度的提高而增大。凝土构件往往由于界面剥离而发生破坏，因此FRP与混凝土之（2）粘结长度。各国学者研究发现，FRP材料与混凝土试件之间具有良好的粘结是保证FRP与混凝土共同受力变形的基本前间的粘结

4、存在一个有效粘结长度Le，当FRP与混凝土之间的粘提，是外贴FRP加固成功的保证。FRP与混凝土间的界面剥离破结长度小于有效粘结长度时，界面剥离承载力随着粘结长度的坏属于脆性破坏，破坏前没有明显的预兆，破坏时FRP的应变还增加而增大，当粘结长度超过有效粘结长度时，界面剥离承载力处于较低水平，FRP的强度也没有得到充分发挥，造成了材料的将不再增加。浪费，并且使加固的可靠性降低[4]，因此正确的界面剥离承载力（3）FRP片材刚度。研究发现，FRP刚度是影响界面剥离承载计算模型与公式，对建立FRP加固混凝土结构的设计理论非常力的主要因素，随着FRP片材刚度的增加，界面剥离承载力最大重要。为此，各国

5、学者都进行了大量的研究。值增加，这是由于FRP片材刚度越大，FRP与混凝土之间的粘结1试验研究应力更加均匀，增大了有效粘结长度，并可以减弱加载端附近的粘结应力集中，从而提高了界面剥离承载力。1.1试验方法（4）宽度比。宽度比指的是混凝土试件的宽度bc与FRP片材目前，研究FRP与混凝土界面粘结性能的试验方法主要是的宽度bf的比值，很多试验观测发现，界面剥离承载力会随着宽面内剪切试验，尽管面内剪切试验又分为单面剪切试验和双面度比的增加而提高，但是不会无限增加，存在一个宽度影响上剪切试验，但是其力学模型都可以归纳到如图1所示，FRP条带限。粘贴在一混凝土长方体试块表面，在FRP上施加一个拉力，拉

6、力（5）胶层。粘结胶层是影响界面剥离承载力的又一重要因素，位于FRP平面内，将FRP从混凝土试块上拉下来[5]。有研究发现很软的胶层可以提高界面的剥离承载力，但这方面的研究还很少。（6）位置及端部约束。角部区域的粘结强度比其他部位的小，但是在面内剪切试验中，当粘结长度超过一定的长度后，角部的粘结不会对最终的剥离承载力产生影响。2已有的界面剥离承载力计算模型国内外研究者通过多年的研究分析，提出了多个界面剥离承图1面内剪切试验力学模型载力计算模型，根据各个模型的考虑因素，又可以将这些计算模1.2破坏形式型分为以下三类[5]：面内剪切试验过程中发现，FRP-混凝土界面间受剪剥离破2.1简化的界面剥

7、离承载力计算模型坏主要有以下五种破坏模式：淤FRP内部分层剥离破坏；于FRP-简化的界面剥离承载力计算模型仅考虑了FRP与混凝土的胶层之间的界面剥离破坏；盂胶层内部的剥离破坏；榆胶层和混粘结面积的影响，认为FRP与混凝土界面剥离承载力计算公式凝土之间的剥离破坏；虞界面下混凝土开裂导致的剥离破坏。均可以表达为：·103·质检·研究建材与装饰2013年11月Pu=子u伊bf伊L（1）EtL=ff（19）式中：子（