爆炸荷载下CFRP筋与混凝土黏结滑移性能及数值模拟研究

为了研究CFRP筋在爆炸冲击荷载下的黏结滑移性能，运用大型有限元软件ABAQUS建立CFRP筋混凝土构件的精细化有限元模型并与CFRP筋静力拉拔试验数据结果进行对比，确定CFRP筋与混凝土的界面参数及验证有限元建模方法的正确性。然后利用ABAQUS软件中的CONWEP模块，研究爆炸冲击荷载作用下CFRP筋的黏结滑移行为。有限元分析表明：在爆炸冲击力从增加到衰减的过程中，CFRP筋的滑移量在爆炸冲击正相加载压力下迅速增加，然后在负相加载压力下发生回缩。还利用所建立的模型开展了拓展参数分析，研究不同折合距离对CFRP筋黏结滑移性能的影响。参数分析表明：随着折合距离的递减，CFRP筋的滑移量呈非线性递增，折合距离减小到一定程度后，CFRP筋的滑移量迅速增大；随着混凝土强度等级的增加，CFRP筋的滑移量呈减小趋势，其滑移量回落幅度随着混凝土强度的增加也在减小。CFRP筋在不同的爆炸冲击荷载下均因负相加载压力的作用在达到最大滑移量之后发生一定程度的回缩，但当爆炸荷载过大时，CFRP筋的滑移量因混凝土碎屑造成的二次冲击在回缩后又继续增大。