【硕士】FRP与砖界面行为及其应用研究

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内容简介

　　【硕士】FRP与砖界面行为及其应用研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：华侨大学　　学位年度：2008　　 纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称FRP）与砖的界面粘结是保证两者共同工作的基础。由于FRP 复合材料强度很高，因此在用FRP 加固砌体结构的抗剪试验中，往往不是由于FRP 的抗拉强度不足导致试件破坏，而是由于FRP 与砌体界面强度不足出现（局部）剥离而导致试件破坏，而后者是我们所不希望出现的。因此有必要对FRP 与砌体的界面问题进行研究。　　 本文通过大量的FRP 与砖界面粘结性能单剪试验研究，对FRP 与砖界面的粘结剥离行为进行了理论分析，提出了FRP 与砖界面粘结滑移模型；建立了FRP 与砖界面剥离模型，基于此剥离模型提出了FRP 加固砌体结构的抗剪承载力计算公式。　　本文主要研究工作及成果如下：　　1、进行FRP 与砖界面粘结性能试验，分析了FRP 种类、粘贴长　　度、粘结宽度及层数、不同粘结树脂、砖抗压强度等参数对界面粘结性能影响。试验表明FRP 与砖之间存在一个有效粘贴长度，当实际的FRP 粘贴长度大于此长度时，极限荷载变化不大， 并对影响FRP 有效粘结长度的因素进行分析。　　2、用FRP 上实测应变数据分析计算界面局部粘结剪应力及局部粘结滑移，得到界面粘结-滑移曲线，提出了最大粘结剪应力计算公式，与试验值对比吻合较好。　　3、对界面粘结-滑移曲线进行分析，提出了分段界面粘结-滑移　　模型及全曲线界面粘结-滑移模型，其中分段模型在粘结应力达到最大处没有考虑塑性影响，而全曲线模型考虑塑性段影响，两种模型曲线与试验曲线吻合较好。　　4、对FRP 与砖界面剥离过程进行分析，建立了FRP 与砖界面剥　　离模型。FRP 与砖界面剥离破坏分为弹性阶段、弹性-塑性阶段、弹性-塑性-剥离阶段和塑性-剥离四个阶段进行。采用本文提出的界面粘结-滑移模型对界面的粘结剪应力、滑移、及正应力进行推导，得到了其解析解。理论阐明了有效粘结长度的概念，并基于本文的界面粘结-滑移模型得到其解析解。对理论推导出的界面剥离模型与试验结果进行分析对比，表明本文建立的界面剥离模型可以很好地再现剥离破坏整个过程。　　5、在界面剥离模型推导基础上，对界面建模时得到的控制方程进行合理简化，提出FRP 与砖界面极限粘结荷载简化公式。　　6、分析未加固墙体抗剪破坏机理、FRP 加固墙体抗剪破坏机理及FRP 加固砌体剥离破坏机理。将桁架模型与界面剥离模型相结合，　　给出FRP 加固砌体结构剥离破坏抗剪承载力理论计算公式，结果表明理论公式与试验吻合较好。　　

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