论文摘要
纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称FRP）与砖的界面粘结是保证两者共同工作的基础。由于FRP复合材料强度很高,因此在用FRP加固砌体结构的抗剪试验中,往往不是由于FRP的抗拉强度不足导致试件破坏,而是由于FRP与砌体界面强度不足出现（局部）剥离而导致试件破坏,而后者是我们所不希望出现的。因此有必要对FRP与砌体的界面问题进行研究。本文通过大量的FRP与砖界面粘结性能单剪试验研究,对FRP与砖界面的粘结剥离行为进行了理论分析,提出了FRP与砖界面粘结-滑移模型;建立了FRP与砖界面剥离模型,基于此剥离模型提出了FRP加固砌体结构的抗剪承载力计算公式。本文主要研究工作及成果如下:1、进行FRP与砖界面粘结性能试验,分析了FRP种类、粘贴长度、粘结宽度及层数、不同粘结树脂、砖抗压强度等参数对界面粘结性能影响。试验表明FRP与砖之间存在一个有效粘贴长度,当实际的FRP粘贴长度大于此长度时,极限荷载变化不大,并对影响FRP有效粘结长度的因素进行分析。2、用FRP上实测应变数据分析计算界面局部粘结剪应力及局部粘结滑移,得到界面粘结-滑移曲线,提出了最大粘结剪应力计算公式,与试验值对比吻合较好。3、对界面粘结-滑移曲线进行分析,提出了分段界面粘结-滑移模型及全曲线界面粘结-滑移模型,其中分段模型在粘结应力达到最大处没有考虑塑性影响,而全曲线模型考虑塑性段影响,两种模型曲线与试验曲线吻合较好。4、对FRP与砖界面剥离过程进行分析,建立了FRP与砖界面剥离模型。FRP与砖界面剥离破坏分为弹性阶段、弹性-塑性阶段、弹性-塑性-剥离阶段和塑性-剥离四个阶段进行。采用本文提出的界面粘结-滑移模型对界面的粘结剪应力、滑移、及正应力进行推导,得到了其解析解。理论阐明了有效粘结长度的概念,并基于本文的界面粘结-滑移模型得到其解析解。对理论推导出的界面剥离模型与试验结果进行分析对比,表明本文建立的界面剥离模型可以很好地再现剥离破坏整个过程。5、在界面剥离模型推导基础上,对界面建模时得到的控制方程进行合理简化,提出FRP与砖界面极限粘结荷载简化公式。6、分析未加固墙体抗剪破坏机理、FRP加固墙体抗剪破坏机理及FRP加固砌体剥离破坏机理。将桁架模型与界面剥离模型相结合,给出FRP加固砌体结构剥离破坏抗剪承载力理论计算公式,结果表明理论公式与试验吻合较好。
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标签：纤维增强复合材料论文; 砖界面论文; 粘结论文; 粘结滑移论文; 剥离论文;