开孔CFRP板条与混凝土粘结性能试验研究

CFRP板条被广泛应用于钢筋混凝土的加固工程,CFRP板条加固混凝土时常发生粘结界面破坏。本文提出对CFRP开孔并控制孔径和孔距,以增强CFRP与混凝土的粘接界面强度以及CFRP板条与粘结界面的延性,提高构件极限承载力。通过拉拔试验,控制CFRP板条开孔孔径、开孔距离等,探究CFRP板条表面处理以及不同的加固方式对加固效果的影响。试验结果表明:开孔可以显著增加CFRP与混凝土粘结界面的延性,提高加固混凝土构件的塑性性能,且开孔孔径、开孔距离对粘结性能具有一定影响。同时CFRP板条内嵌式加固粘结性能明显优于外贴式加固,更有利于充分发挥CFRP板条强度。

基于ABAQUS的表面内嵌CFRP筋粘结滑移性能数值模拟分析

利用ABAQUS有限元软件,对混凝土、CFRP筋或板条以及粘结剂分别采用不同的单元类型,特别是运用Spring2非线性弹簧单元来模拟表面内嵌CFRP筋或板条混凝土的粘结作用,同时考虑材料各自的本构关系,对表面内嵌CFRP筋混凝土拉拔试件和内嵌CFRP板条加固混凝土梁试件进行有限元模拟,将模拟结果与已有试验结果进行对比验证。结果表明,利用数值模拟的方法可以得到较为准确的拉拔试件的极限值,也可以较为正确地模拟加固梁的受力过程。在验证模拟结果正确的基础上,进一步分析了拉拔试件CFRP筋应力、滑移、粘结应力随不同位置的变化规律以及加固梁CFRP板条粘结区域内应变和粘结应力的分布情况。研究结果表明,对于拉拔试件,不同荷载等级作用下,CFRP筋在粘结区域内不同位置处的应力呈非线性变化,而粘结应力峰值出现在距加载点20mm^40mm位置处,其随位置的变化曲线呈偏态曲线特点。对于表面内嵌CFRP板条加固梁,粘结区域内CFRP应变和粘结应力在梁屈服后激增,且呈非线性变化。