一种可实测FRP-混凝土粘结界面最大滑移量的试件

论文摘要

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,其中最大粘结应力τf以及其对应的相对滑移量δf和最大相对滑移量δu是粘结滑移关系中的三大控制参数。面内剪切试验是测量粘结滑移关系最为常用的方法,然而由于既有的面内剪切试件设计存在不足,在荷载很小时容易产生整体性的剥离破坏,致使很难实测出最大相对滑移量δu,从而得不到完整准确的粘结滑移关系。本文针对既有面内剪切试件的不足,设计了一种新的试件,并且通过实验验证了此新试件实测最大相对滑移量δu的可行性,进而通过批量试验,测得最大相对滑移量δu的范围为0.31～0.52mm。本文还设计了14根加固梁,分别用碳纤维（CF）,玻璃纤维（GF）和CF/GF混杂复合材料（HFRP）进行加固,通过抗弯试验对裂缝的开展情况进行观察,测量了裂缝间距和裂缝宽度,并与既有的裂缝间距和裂缝宽度的计算公式进行比较,结果显示计算值与实验值基本符合。此外,还对不同纤维布加固的钢筋混凝土梁的承载力以及变形能力进行了分析对比。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 维修加固的重要性
• 1.2 现有的结构加固方法
• 1.2.1 传统的加固方法
• 1.2.2 FRP 加固法
• 1.3 FRP 加固混凝土结构的研究状况
• 1.3.1 各种加固形式的研究
• 1.3.2 FRP 加固混凝土结构的剥离行为
• 1.3.3 FRP－混凝土的粘结－滑移（τ- δ）关系
• 1.3.4 FRP 加固梁的裂缝研究现状
• 1.4 本文的研究内容与意义
• 1.4.1 FRP-混凝土最大粘结滑移量δu 的测量
• 1.4.2 FRP 加固梁裂缝间距的试验研究
• 第二章 既有粘结滑移关系实验方法的讨论
• 2.1 概述
• 2.2 既有的实验方法
• 2.3 既有实验方法的不足
• 2.3.1 面内剪切实验方法
• 2.3.2 梁式试件
• 2.4 现有典型的粘结滑移本构模型
• 2.5 小结
• u 的实测方法'>第三章 最大相对滑移量δ_u的实测方法
• 3.1 前言
• 3.2 “双拉”试件的研发
• 3.2.1 概念设计
• 3.2.2 试件改进
• 3.2.3 试件适用性验证
• u 的实测'>3.3 δ_u的实测
• 3.3.1 材料选择
• 3.3.2 试件制作
• u 的方法'>3.3.3 用引伸计测量最大相对滑移量δ_u的方法
• u 和滑移分布曲线'>3.4 用应变片测量最大相对滑移量δ_u和滑移分布曲线
• 3.4.1 试件制备
• 3.4.2 应变片布置与加载方式
• 3.4.3 实测结果
• 3.5 小结
• 第四章 FRP 加固梁的裂缝间距与宽度
• 4.1 概述
• 4.2 裂缝产生的机理
• 4.3 试验设计
• 4.3.1 试验材料
• 4.3.2 FRP 性能测试
• 4.3.3 加固试件设计与加载实验
• 4.3.4 试验加载及数据采集
• 4.4 裂缝间距
• 4.4.1 裂缝间距分布
• 4.4.2 平均裂缝间距
• 4.4.3 平均裂缝间距计算值与讨论
• 4.5 加固梁裂缝宽度
• 4.5.1 裂缝宽度实验值
• 4.5.2 裂缝宽度计算值
• 4.6 破坏模式
• 4.7 承载力与变形能力
• 4.7.1 承载力
• 4.7.2 变形能力
• 4.8 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 主要工作
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢