冲击荷载下GFRP-混凝土界面粘结力学性能试验研究

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近年来,越来越多的混凝土结构出现损伤,为了保证结构使用安全,就需要对这些带有损伤的结构进行加固。FRP (Fiber Reinforced Plastic)材料由于其具有高比强度、耐腐蚀以及便于施工等优点,越来越受到人们的青睐。尤其是随着近年来FRP价格的大幅下降,它在工程实践中的应用得到了快速发展。目前,GFRP是花费最少的一种纤维复合材料,并且各学者对GFRP研究的历史最长。由于GFRP材料强度很高,因此用GFRP加固后混凝土结构的破坏的原因往往不是GFRP材料被拉断,而是GFRP-凝土界面强度不足导致剥离破坏。所以,为获得安全可靠的结构加固方法,必须对GFRP与混凝土粘结界面的力学性能进行深入研究。此外,在工程实践中,GFRP加固的结构建筑也会面临着在爆炸、冲击、火灾等非常规灾害下承载力和结构安全性降低的问题。因此,研究GFRP-混凝土界面的动态力学性能对研发抗冲击复合材料结构有重要的意义。本文通过梁式试验对冲击荷载下GFRP-混凝土界面粘结力学性能进行研究,主要工作总结如下:(1)对混凝土梁进行三点静态加载,获得GFRP的应变分布情况,研究在不同GFRP宽度和层数情况下GFRP-混凝土界面的特性,得出粘结剪应力与粘结滑移的关系。(2)运用湖南大学高性能落锤试验机对混凝土梁进行冲击,测得GFRP的应变分布情况,研究在不同冲击高度、不同GFRP宽度和层数情况下GFRP-混凝土界面的动态特性,并比较动载与静载下界面特性的不同。(3)对比分析静、动态试验数据,得出实用的动、静态设计方法,为工程应用提供理论依据,也为进一步的理论分析奠定良好的基础。
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