基于纖維壓條和U形箍錨固FRP-混凝土界面粘結性能試驗研究.pdf

1、纖維增強復合材料（Fiber-reinforced Plastic，簡稱FRP）因具有輕質、高強、耐腐蝕等優(yōu)點，而被廣泛應用于混凝土及其他結構的加固中。外貼FRP片材于鋼筋混凝土梁/板底部對其進行抗彎加固是FRP加固鋼筋混凝土結構的主要應用形式之一。但是外貼FRP加固混凝土構件容易發(fā)生早期剝離破壞，導致FRP加固效果降低。大量研究表明對外貼FRP片材采用端部錨固系統(tǒng)，可以減緩甚至防止剝離破壞的發(fā)生，提高FRP片材的利用率和加固效果。然而

2、目前對錨具的作用機理以及錨具的設計的研究還很少。因此，本文設計了兩批單剪試件，研究常見的兩種纖維錨具—纖維壓條和U形箍對FRP-混凝土界面粘結性能的影響，探究纖維錨具與單剪拉條的傳力機理，在此基礎上提出錨具的設計方法。本文包括以下三部分主要內容:
　　(1)基于纖維壓條錨固FRP-混凝土的界面粘結性能試驗研究。針對FRP抗彎加固混凝土板出現的端部剝離問題，設計了10個外貼FRP抗彎加固的混凝土板，在FRP的端部粘貼不同的纖維壓條，

3、通過單剪實驗，系統(tǒng)研究了纖維壓條一系列參數，包括粘結長度、寬度、粘貼角度以及層數，對FRP-混凝土的粘結性能的影響，探究纖維壓條與單剪拉條的傳力機理。其結論不僅可應用于纖維壓條限制FRP加固鋼筋混凝土板的剝離破壞，也可作為研究單剪拉條與U型箍（本文第二部分）傳力機理的基礎。試驗結果表明，纖維壓條對FRP-混凝土粘結性能具有明顯的影響，45°或30°斜向纖維壓條能夠有效地限制/減緩FRP單剪拉條的剝離破壞，并明顯提高試件的極限承載能力和延

4、性以及FRP單剪拉條的最大應變。
　　(2)基于U形箍錨固FRP-混凝土界面粘結性能研究。針對FRP抗彎加固混凝土梁常出現的端部剝離問題，通過對13個端部粘貼不同U形箍的混凝土小梁進行單剪試驗，研究U形箍的粘結長度、粘貼角度以及小梁的轉角半徑，對FRP-混凝土的粘結性能的影響，并進一步研究U形箍與單剪拉條的傳力機理。試驗結果表明，U形箍的粘結長度、粘貼角度對U形箍的錨固效率具有較大的影響，而且影響規(guī)律與纖維壓條一致，相比于應用最為

5、廣泛的豎向U型箍，FRP單剪拉條上的拉力能更加有效地傳遞至45°和30°斜向U型箍，其剝離破壞從而能被斜向U型箍限制，使得試件的極限承載能力和延性得到更加明顯的提高。同時，在梁轉角處設置倒角可以有效避免U型箍在此處因為應力集中而發(fā)生拉斷破壞。
　　(3)基于上述試驗研究結果，進一步分析纖維錨具的作用機理，引入傳遞系數來表征錨具的錨固效果。通過分析不同情況下的傳遞系數，得到傳遞系數的近似規(guī)律，為纖維錨具設計中參數的取值提供依據，進而