FRP片材加固混凝土结构黏结界面损伤分析

FRP(纤维增强复合材料)片材与混凝土界面的黏结性能是黏贴FRP片材加同混凝土结构中的关键问题.从损伤力学的角度出发,定义了FRP片材加固混凝土结构黏结滑移中的损伤变量,建立了界面黏结滑移的损伤模型,推导了损伤-滑移本构方程,分析了FRP加固混凝土结构黏结滑移破坏的损伤机理.     

FRP筋与混凝土粘结滑移性能的试验研究

通过对埋入混凝土一定深度的螺纹FRP筋的对称拉拔试验,研究了FRP筋与混凝土间界面的粘结滑移及界面应力传递机理,分析了自FRP筋加载端至自由端界面粘结滑移的发展、传递过程,探讨了FRP筋沿埋入深度方向的界面剪应力变化及界面粘结滑移的破坏特征。本文研究结果表明,FRP筋与混凝土界面剪应力及FRP筋滑移自FRP筋加载端至自由端逐步传递,滑移量逐渐减小;FRP筋混凝土与钢筋混凝土滑移破坏有着本质的区别,钢筋混凝土产生滑移时主要是混凝土撕裂和压碎,而FRP筋混凝土滑移破坏是以筋肋削弱或剪切破坏为主要特征。     

FRP与混凝土界面粘结性能研究现状

纤维增强塑料(FRP)加固混凝土结构作为一种新型的土木工程技术已在工程中得到广泛应用,但对其理论的研究远远落后于工程实践。FRP与混凝土界面之间的粘结机理是该研究领域的一个重要课题。在综合大量的文献资料的基础上,从试验和理论两方面概括分析了国内外在粘结性能方面的研究情况,并指出研究中可能存在及应该注意的问题。     

冻融及疲劳下BFRP-混凝土界面粘结损伤模型

采用双剪试验,对双剪试件进行200次的冻融循环,施加疲劳循环荷载直至试件破坏.通过应变采集仪与位移传感器测得应变分布值与两个混凝土块之间的滑移量,以Nakaba的粘结滑移模型为基础,推导出BFRP-混凝土界面粘结损伤模型,对模型进行分析.结果表明:模型大致分为三个阶段,即损伤弹性阶段、损伤快速发展阶段以及破坏阶段.     

FRP筋与混凝土粘结滑移力学性能研究综述

根据国内外关于FRP筋混凝土粘结性能的试验研究成果。介绍了FRP筋混凝土粘结滑移性能的研究发展和现状，详尽概括了FRP筋锚固长度和粘结滑移本构关系的研究成果，对现有研究的不足以及亟待解决的问题进行了综合分析和比较．讨论了FRP筋与混凝土粘结性能研究的思路。     

FRP-混凝土界面粘结滑移本构模型

FRP-混凝土界面的粘结滑移关系是FRP加固混凝土结构受力分析的基础。由于FRP-混凝土界面受力情况的特殊性,通常很难通过试验直接获得粘结滑移关系,因而现有的粘结滑移本构模型或多或少存在一些问题。本文根据作者提出的细观单元有限元研究的结果,建议了一组新的界面本构模型以及界面剥离强度计算公式。根据本构模型简化程度不同,分别命名为:精确模型、简化模型和双线性模型。其中精确模型可以考虑不同界面胶层刚度的影响,简化模型和双线性模型则适用于一般界面粘结胶层。通过与大量界面试验结果的对比表明,本文建议的模型可以准确预测界面的剥离强度和剥离过程,且精度优于现有各模型。     

FRP筋-混凝土界面粘结耐久性能研究现状

纤维增强复合筋材(Fiber Reinforced Polymer Rebars,简称FRP筋)作为近几十年新开发的轻质高强的新型复合材料,具备力学性能好、耐腐蚀等优点,有望作为钢筋替代材料被用于海洋工程等恶劣环境中,工程应用前景广阔。但因FRP筋工程应用时间较短,FRP筋-混凝土界面长周期粘结性能数据相对缺乏,对此学者多采用实验室加速的方法对其进行强度预测,本文搜集了几种FRP筋-混凝土界面粘结耐久性能的研究方法及数据,旨在为今后的长周期粘结性能研究提供方法参考。     

局部粘结片材加固梁中界面应力的有限元分析

本文采用有限元软件对局部粘结片材加固梁中界面应力的分布进行了详细的分析,对局部粘结片材与FRP板的界面应力进行了比较.这一研究将进一步推进其在工程实际中的应用,结果可供工程设计人员参考.     

FRP筋与混凝土的粘结性能

FRP筋与混凝土之间的粘结性能是FRP筋混凝土结构的关键问题,是能否充分利用FRP筋高强性能的决定性因素。本文分析了FRP混凝土结构的粘结机理以及粘结破坏形式,讨论了影响FRP筋混凝土结构粘结性能的因素,并在最后提出了一些问题及建议。     

局部未粘结FRP片材下加固梁中界面应力分析

针对混凝土材料的非线性性能,对局部未粘结FRP片材下加固梁中界面应力分布进行了有限元分析,探讨了影响界面应力的因素,并对考虑混凝土线性和非线性性能时界面应力的分布进行了比较,分析结果将进一步推进其在工程实际中的应用,可供工程设计人员参考.     

FRP-预裂缝混凝土界面黏结性能有限元分析

纤维增强复合材料布(FRP)与混凝土界面的黏结性能是粘贴FRP布加固混凝土结构中的关键问题。对预设裂缝混凝土表面粘贴FRP板的单剪搭接接头进行三维有限元模拟。在建模中考虑了预设裂缝与加载端的距离和FRP布粘贴长度两个变量,得出了FRP布与混凝土界面剪应分布曲线。基于有限元分析结果,着重对界面剪应力分布规律、剥离机理进行了讨论。研究结果表明:在加载初期,有裂缝试件的界面剪应力在裂缝处出现应力集中,当裂缝距加载端越近时,裂缝处应力集中越严重。有裂缝界面的有效黏结区首先是加载端与裂缝之间的区域,在此区域软化后,裂缝与自由端间的区域才有效地发挥作用。与无裂缝混凝土界面相比,预设裂缝界面的应力分布差异较大,从而影响其剥离机理。     

CFRP板嵌贴加固混凝土粘结滑移数值分析

以CFRP板一混凝土的拉拔实验的有限元分析为例,介绍了ANSYS有限元软件中的Combine39单元在滑移分析中的应用,建立碳纤维板与混凝土的拉拔实验的有限元分析模型,进行了相关力学分析,求出CFRP板在混凝土中的滑移量,并与实验中的相关数据作比较。结果表明,实验结果与理论值相吻合,证明ANSYS软件能方便地用于CFRP与混凝土间的滑移分析。     

FRP-混凝土间粘结耐久性能研究进展

介绍了目前国内外关于FRP材料、粘结剂及FRP-混凝土间粘结耐久性能的研究现状,对既有的研究成果进行了归纳总结,提出了研究中尚存在的一些问题,并对发展前景进行了展望.     

外包FRP壳钢筋混凝土梁的有限元分析

对外包FRP壳钢筋混凝土梁进行了有限元分析,并与试验结果进行对比分析,结果表明,有限元方法可较好的预测外包FRP壳钢筋混凝土梁的整体力学性能,但在荷载较大时,计算值与试验值偏差较大。     

FRP加筋混凝土梁受弯性能有限元分析

建立了FRP加筋混凝土梁的有限元模型,对GFRP和CFRP加筋混凝土梁受弯性能进行非线性有限元分析,GFRP和CFRP加筋混凝土梁的开裂荷载计算值比试验值分别低15.4%和4.2%;极限荷载计算值比试验值分别高12.7%和4.0%;最大变形计算值比试验值分别高4.0%和低19.2%.荷载-变形计算曲线和试验曲线吻合较好,并能模拟混凝土受压裂缝出现后的延性性能.     

Experimental study on bond behavior between FRP and concrete

In this paper, two kinds of tests were designed to investigate and study the bond behavior between fiber-reinforced-plastic (FRP) and concrete. By newly designed double-shear test setup, the strain development and distribution in FRP plate was acquired. At the same time, the direct shear bond distribution was given and the effective bond length was suggested. Through a bending test on simply supported beam with an extended end, the strain and stress distribution of FRP plate in the negative moment zone were studied. Based on the test results, conclusions including the maximum effective bond length, the mean bond stress and the development length for flexural bond in the negative moment zone were presented. The effective bond length is about 100 mm and the mean bond stress is about 1.287 MPa. The development length for flexural bond in the negative moment zone is about 300 mm.     

FRP复合材料与混凝土的粘结强度试验研究

FRP复合材料与混凝土的粘结强度是混凝土结构外粘FRP板材这一加固新技术的重要研究课题。本文首先采用FRP板-混凝土块搭接接头的单剪试验方法,考虑FRP板的搭接长度、支座高度变化、试件对中偏位、FRP板与混凝土块的宽度比等因素,对FRP与混凝土的粘结强度进行了深入研究。然后利用试验结果与最近提出的陈-滕粘结强度公式作了比较研究。研究结果表明:(1)粘结破坏有FRP剥离破坏和混凝土拉剪破坏两种形式;(2)FRP板的搭接长度、试件对中偏位、FRP板与混凝土块的宽度比等因素对粘结强度有显著影响,支座高度变化也有一定影响;(3)粘结强度不小于“有效粘结长度”时,陈-滕粘结强度公式具有较高精度。     

FRP片材加固钢筋混凝土梁延性分析

通过对8根钢筋混凝土矩形截面简支梁的试验，分别采用能量法和挠度法对FRP加固钢筋混凝土梁的延性进行了分析，得出CFRP／GFRP混杂加固试件的延性较好，值得推广。     

FRP筋与混凝土黏结破坏性能研究

对27个黏结试件进行拔出试验,试验参数为筋直径、黏结长度和混凝土强度。研究了FRP筋与混凝土的黏结破坏形式,试验结果表明:黏结长度较小、中等和较大时黏结破坏形式分别为筋拔出、混凝土劈裂和筋拉断破坏。混凝土强度和FRP筋直径等因素对黏结破坏形式没有直接影响。研究结果为确定FRP筋的黏结锚固长度和制定相关规范提供试验依据。