极温冻融-荷载作用下碳纤维复合材料修复试件损伤分析

作     者：谷拴成 聂红宾 GU Shuan-cheng;NIE Hong-bin

作者机构：西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054 陕西铁路工程职业技术学院轨道工程学院陕西渭南714000 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2021年第51卷第6期

页      面：2108-2120页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51868075) 陕西省教育厅专项基金项目(21JK0584) 渭南市科技项目(2020ZDYF-JCYJ-187,2019-ZDYF-JCYJ-129) 陕西铁路工程职业技术学院中青年科技创新人才项目(KJRC201810) 

主　　题：土木工程 碳纤维复合材料 冻融循环试验 压力试验 微观分析 损伤模型 

摘      要：为了研究碳纤维复合材料(CFRP)对冻融损伤混凝土柱的修复效果,按照混凝土耐久性及碳纤维加固规范要求,对混凝土试件进行冻融0、50、100、150、200次后,采用不同修复间距、不同纤维量CFRP,对其进行修复,再进行轴压试验,以压缩荷载、竖向整体位移、膨压比等为参数研究试件微观结构下CFRP修复冻融损伤受压性能,提出了CFRP修复冻融损伤混凝土受压模型。试验结果表明:冻融循环对混凝土抗压性能影响很大,CFRP修复技术能够有效提高冻融损伤混凝土抗压承载力,最大可提高630.6%,同时,CFRP修复试件承载力的提高与修复间距无关,而与CFRP的纤维量有关。修复试件的竖向整体位移随着冻融次数的增加而增大,随着CFRP修复间距的增大而减小。膨压比随着冻融循环先减小后增大再减小,膨压比峰值从凸型逐渐变为凹的塌陷底峰值,且峰值距离逐渐减小。通过纤维修复混凝土冻融损伤微观分析,建立了混凝土粘塑性损伤模型,研究了混凝土破坏过程及荷载-应变关系,验证了模型合理性。