曲面混凝土构件内弧粘贴FRP弦剥离效应

进行了26个曲面构件的FRP-混凝土界面粘贴试验,研究了混凝土强度、FRP粘贴层数、FRP粘贴长度与构件曲率对粘贴强度、界面应变与破坏机理的影响。研究结果表明:曲面混凝土构件内弧粘贴FRP易出现3种破坏形态:弦剥离破坏、FRP在裂缝处被拉断和FRP在试件裂缝一侧发生剥离,其中构件曲率越大,越容易发生弦剥离破坏,小曲率构件多发生FRP拉断破坏;随外荷载的增大,FRP应变峰值有一个向后传递的变化过程,说明沿纤维长度方向的FRP并不是全部参与工作,存在一个有效工作(粘贴)长度;对本试验数据采用虚拟零点方法分析得出,曲面混凝土构件内弧粘贴FRP有效粘贴长度约为14 cm;曲率对粘贴强度影响显著,曲率增大,纤维应变梯度增大,有效粘贴长度变小,粘贴强度降低;曲率相同时,纤维层数越多,沿纤维方向应变分布越均匀,粘贴强度越大,但是这一增长并非与FRP层数成线性关系,2层纤维粘贴强度约为1层的1.5倍;当纤维层数增加时,粘贴层法向应力增大较快,试件更易发生弦剥离破坏,这种破坏是由法向粘贴应力与面内剪应力的耦合效应引起的;粘贴层应力函数可用内弧曲率圆心角的余弦函数表示,当矢高分别为30、60、90 mm时,构件平均误差分别为7.7%、2.4%与8.8%,因此,函数精度较高。