重复荷载作用下CFRP布-混凝土界面黏结-滑移模型

碳纤维增强复合材料(CFRP)布-混凝土界面黏结-滑移关系是进行外贴CFRP布加固混凝土结构受力分析的基础。考虑重复应力水平、混凝土强度、CFRP布与混凝土的宽度比和CFRP布黏结长度的影响,采用梁铰式试件,进行CFRP布-混凝土界面性能试验,研究静力荷载和重复荷载作用下CFRP布-混凝土界面黏结-滑移本构关系。在已有单调荷载作用下黏结-滑移本构模型的基础上,考虑荷载水平、混凝土强度、CFRP布与混凝土宽度比等因素的影响,提出重复荷载作用下CFRP布-混凝土界面某确定位置处的黏结-滑移退化模型及模型曲线上升段斜率退化公式,并提出了CFRP布-混凝土界面剥离过程中黏结强度退化公式。研究结果表明:随着荷载循环次数的增加,CFRP布-混凝土界面黏结-滑移本构关系不断退化,界面黏结-滑移曲线上升段的斜率和黏结强度也不断降低,但对应于黏结强度的滑移量变化很小。

高强钢绞线网/ECC抗弯加固无损RC梁数值模拟及理论分析

采用有限元模拟与试验相结合的方法,研究了加固层材料用量、加固材料材性、加固钢筋混凝土(RC)梁特征参数等因素对高强钢绞线网/纤维增强水泥基复合材料(ECC)抗弯加固RC梁受弯性能的影响规律。首先,建立了高强钢绞线网/ECC加固既有无损RC梁有限元分析模型,并与试验结果比较,验证了其准确性和有效性,并采用该模型对关键参数对加固梁受弯性能的影响规律进行系统性分析。结果表明:该加固方法可显著提升RC梁的受弯承载力、刚度、延性,提升幅度分别为7.81%~61.84%、6.35%~40.90%、5.92%~50.16%;随着纵向钢绞线配筋率、加固层厚度和开裂应力的增大,承载力的提升幅度增大,而RC梁纵筋配筋率和截面高度增大会降低承载力的提升幅度;加固层厚度与纵向钢绞线配筋率的增大会增加刚度的提升幅度,而RC梁纵筋配筋率、混凝土强度和截面高度的增大会降低对刚度的提升幅度;延性的提升幅度随着混凝土强度的增大而增加。在此基础上结合相关力学理论,提出抗弯加固界限钢绞线用量计算公式及高强钢绞线网/ECC加固RC梁正截面承载力简化计算公式,与试验及数值模拟结果吻合良好。