高温下CFRP-混凝土界面受剪性能应用研究.pdf

同济大学土木工程学院硕士学位论文高温下CFRP-混凝土界面受剪性能研究姓名:蔡正华申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:胡克旭 20080301 摘要摘要 CFRP加固技术在加固工程中已有了极为广泛的应用,在使用CFRP加固混凝土结构时,使用胶粘剂把CFRP布粘贴在构件的受拉区,通过发挥CFRP的高抗拉性能提高构件的承载能力。CFRP参与受力的过程中,胶层起着传递剪力的作用。然衙在火灾中,CFRP加固构件的耐火性能却是+分不理想的。一方面, CFRP在高温中极易氧化,氧化会导致其强度大幅降低。另~方面,胶体在高温下会软化直至变为流态既而蒸发,导致胶层失效。通过采取有效的防火傈护措施, 可以隔绝CFRP与空气接触,从而避免CFRP在高温下氧化,同时可以将胶层温度控制在一定范围之内。然两只要胶层温度超过玻璃纯温度,胶层的形态就会发生变化,,胶层是否能够有效传递剪力, 对此本文作了相应的研究,得到了以下研究成果: (1)设计了高温下双面剪切试验,试验分别在4℃、40℃、60℃、80℃、 100℃、120"12、140℃、160℃、180℃下进行,研究了各温度下界面破坏形式、高温对胶体及CFRP的影响,发现高温下界面破坏沿胶层发展,胶体会随温度升高软化甚至蒸发,CFRP也会出现高温氧化现象。(2),研究了粘结强度随温度的变化规律。对试验数据的分析表明,40℃时的界面粘结强度高于4℃,40"C后粘结强度随温度升高降低,在100℃后又趋于稳定,该规律与胶层在离温下的形态有关。(3)建立了界面力平衡微分方程,. 混凝土界面应力、CFRP截面应力、界面滑移沿粘结长度变化的解析解,。(4)根据p.△,研究了界面粘结强度和界面刚度随温度的变化规律,研究了温度对有效糙结长度的影响,研究了界面受剪承载力的计算方法。关键词:高温,,双面剪切试验,界面粘结强度, ,界面承载力 Abstract ABSTRACT CFRP-retrofitting technology hasbeen widely employed inthe retrofitting issticked tothe tensile faceofthe concrete beam withadhesiveto increase thebeatingcapacity ofthebeam,as CFRP haSveryhigh elasitic modulus. 111eadhesive layerplays the roleoftransferring shearforce tomake CFRP work. However,the fire-enduring-capaci锣of CFRP-reinforced beam is not ideal. When exposed tofire,CFRP iseaSy togetoxigated inhi曲temperature,which will induce the reduction of theotherhand,adhesive willintenerate in protect theCFRP-reinforced beam,some fireprotections are employed tothebeam toisolatethe CFRP fromtheoxygen,but thetemperature of theadhesive layerwill still research themechanical properties of CFRP—concrete interfaceunderelevatedtemperatures,thefollowing researches have been done inthispaper. (1)髓e double-slap shear testunder elevated temperature test WaSexcutedunder4℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃. the failuretype,influence of thetemperature on theglue and CFRP arestudied,and analyze the faluremechanism oft