CFRP混凝土界面的动力性能试验程序.docx

CFRP混凝土界面的动力性能试验研究摘要：碳纤维增强聚合物（CFRP）片/板被广泛用于加强缺陷钢筋混凝土结构。现有的研究表明，外贴CFRP材料的有效性通常取决于CFRP元件和混凝土之间的结合。目前的研究成果大多集中在静态荷载作用下碳纤维混凝土界面粘结性能研究。在这项工作中，粘结性能进行了实验研究从动态的角度来看，通过落锤冲击试验方法，以突出的负载率的影响的粘结强度的目的。测试结果表明，该应变分布梯度碳纤维复合材料在冲击载荷下的载荷比静态载荷下大，而只有适度影响有效键长。一个实际的粘结滑移模型被提出来在动力条件下模拟CFRP对混凝土界面的粘结性能。此外，从给定的一些现有的公式开始，制定准确的设计方案的基础上，在冲击荷载作用下，预测碳纤维复合材料的有效粘结长度和粘结强度。DOI: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000677. 2016 American Society of Civil Engineers.关键字：碳纤维增强聚合物(CFRP); 粘结强度;界面行为; 弯曲试验;动态负载。简介已经恶化的混凝土结构需要升级的数量不断增加。在过去的几十年里，通过粘接复合材料，以加强现有的混凝土结构的数量稳步增加(Tenget al. 2001)。已对加固聚合物（FRP）加固混凝土结构进行了广泛的研究(Teng et al. 2001; Nanni 2003; Rizkalla et al. 2003; Oehlers andSeracino 2004)。该技术的有效性主要取决于在FRP板材和混凝土基材之间的键的强度。FRP筋与混凝土之间的粘结性能进行了广泛的研究，一些研究已经由外部应用FRP加固混凝土结构，例如, ACI 440.2R-08 (ACI 2008),FIB 2001, CNR 2004, and EN 1998-3 (CEN 2005)。特别是，一些经验公式已经提出了粘结强度，有效粘结长度，粘结滑移模型。对FRP板与混凝土粘结性能的试验研究采用单剪试验(T?ljsten 1997; Khalifa et al. 1998; Bizindavyi and Neale1999; Yao et al. 2005; Dai et al. 2005; Woo and Lee 2010), doubleshear tests (Brosens and Van Gemert 1997; Nakaba et al. 2001; Caoet al. 2007; Schilde and Seim 2007; Pellegrino et al. 2008; Xueet al. 2008)，和修正光束测试(Miller and Nanni 1999)。单剪和双剪切试验是常用的测试方法，是因为他们的设计和操控方便简洁。在实验测试的基础上，研究了影响钢纤维混凝土接头粘结性能的一些参数(Khalifa et al. 1998; Chen andTeng 2001; Lorenzis et al. 2001; Yang et al. 2001; Dai et al. 2005;Lu et al. 2005; Leung and Tung 2006; Leung et al. 2006; Zhou et al.2010; Wu and Jiang 2013; Tao and Chen 2015)根据实验结果和断裂力学理论，提出了各种模型对混凝土接头粘结性能的预测。土木结构在其使用寿命期间内可能承受动力荷载，如爆炸，撞击，地震。一些实验和数值模拟研究表明，钢筋混凝土结构的延展性和抗冲击性可以通过使用外部增强FRP钢筋提高(Buchan and Chen 2007; Razaqpur et al. 2007; Wu et al. 2009; Hao and Tang 2010; Nam et al. 2010; Ha et al. 2011)。然而，有限的实验结果表面，在爆炸荷载作用下FRP加固结构只有定性的特征和无法解决的冲击机制(Buchan and Chen 2007)，爆炸缓解有效性和外部的百分比改善FRP钢材料没有得到确认(Razaqpur et al. 2007; Wu et al. 2009)。用高应变率相关材料模型和剥离破坏模型中的精致数值分析(Nam et al. 2010)，用于评估FRP改造效果进行。基于理想的线性局部粘结滑移关系和动态粘结强度与静态粘结强度相同的假设，提出了冲击压力下的剥离破坏模型(Lorenzisand Tegola 2005)，并基于理想的线性局部粘结滑移关系建立了粘结模型。试验结果表明(in Shi et al. 2012)，FRP与混凝土界面的粘结性能是与应变率敏感，和界面断裂能、最大