NSM CFRP-混凝土界面疲劳黏结性能研究

NSM CFRP加固技术能显著提升混凝土结构的受力性能,已受到桥梁结构加固领域的广泛关注。CFRP与混凝土界面的可靠黏结是充分发挥加固效果的前提,目前针对静载下界面黏结性能的研究相对较多,但关于界面疲劳黏结性能的研究十分有限。为此,开展了疲劳荷载下的单剪拔出试验,通过对黏结界面的疲劳寿命、应力分布、滞回曲线、骨架曲线、黏结刚度和耗散能等进行分析,研究了疲劳荷载下NSM CFRP与混凝土界面的黏结行为与退化机理,考察了疲劳应力幅和黏结长度等因素与界面疲劳黏结性能的相关性,得到了适用于NSM CFRP加固混凝土体系发生剥离破坏情况下的S-N曲线模型,并基于局部黏结区段的疲劳寿命分析,提出了一种评估NSM CFRP-混凝土界面疲劳黏结性能的新型多功能模型。研究结果表明:NSM CFRP与混凝土界面的黏结性能显著受到疲劳荷载影响,即便是低于疲劳极限的应力幅也会造成黏结界面退化,增加黏结长度虽无法抑制界面退化,但会使疲劳寿命大幅增长;明确了疲劳荷载下黏结界面的受力行为并将其概括为弹性变形、塑形损伤、界面退化和完全剥离4个阶段,阐明了各阶段的受力机理;所得多功能模型可在已知疲劳应力幅、黏结长度和疲劳寿命三者其二的情况下预测另一个量,且具有较高的准确性。