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循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2021年第2期53卷 223-228,253页

作者：王富羚王玉田姜福香赵莹莹青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 山东省高等学校蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266033 东营市公路勘察设计院有限公司山东东营257091

循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系是研究CFRP加固混凝土结构疲劳性能的重要基石.通过对18个双面剪切试件进行静载及疲劳试验,分析探讨了循环荷载作用下CFRP-混凝土界面破坏过程及粘结-滑移关系.结果表明,随着循环荷载次数及... 详细信息

循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系是研究CFRP加固混凝土结构疲劳性能的重要基石.通过对18个双面剪切试件进行静载及疲劳试验,分析探讨了循环荷载作用下CFRP-混凝土界面破坏过程及粘结-滑移关系.结果表明,随着循环荷载次数及应力水平增大,界面粘结性能降低,CFRP片材也更早出现剥离现象,剥离长度和应力水平呈线性关系;端部滑移变化表现为两个阶段,快速增长阶段和稳定增长阶段;应力水平越高,对应的粘结-滑移曲线中最大剪应力就越大.

关键词： CFRP 双面剪切试验粘结-滑移关系循环荷载疲劳性能

硫酸盐干湿环境下碳纤维布-黏土砖砌体界面性能试验

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吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1368-1376页

作者：靳文强胡珈源王琦李超鹏于永辉张家玮兰州交通大学土木工程学院兰州730070 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室兰州730070 中国铁路设计集团有限公司天津300308

对粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)的烧结黏土砖砌块进行双面剪切试验,考察硫酸盐干湿循环不同周期下CFRP-黏土砖砌块界面破坏形态和粘结性能,讨论了硫酸盐腐蚀下CFRP-黏土砖砌块界面粘结性能退化机理。结果表明:CFRP-黏土砖砌块界面的破... 详细信息

对粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)的烧结黏土砖砌块进行双面剪切试验,考察硫酸盐干湿循环不同周期下CFRP-黏土砖砌块界面破坏形态和粘结性能,讨论了硫酸盐腐蚀下CFRP-黏土砖砌块界面粘结性能退化机理。结果表明:CFRP-黏土砖砌块界面的破坏形态受硫酸盐干湿循坏影响较大;界面粘结性能(极限承载力、峰值剪应力)随循环时间呈先小幅增加后加速下降的趋势。提出了受循环周期影响的CFRP-黏土砖砌块界面粘结-滑移模型,将预测值与试验值对比,该模型能较准确地反映硫酸盐干湿循环作用下界面粘结性能的退化规律。

关键词：硫酸盐碳纤维布黏土砖界面粘结-滑移关系

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自研高性能胶胶粘CFRP-钢界面性能的温度影响机制

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复合材料学报 2024年第2期41卷 925-936页

作者：李传习高有为王孝耀李游司睹英胡长沙理工大学土木工程学院长沙410114 广西大学土木建筑工程学院南宁530005 湖南工业大学土木工程学院株洲412007

粘结界面是碳纤维增强复合材料(CFRP)加固钢结构的薄弱环节,受胶粘剂和温度影响显著。为深入了解自研高性能胶胶粘CFRP-钢界面性能的温度影响机制,制作了28个CFRP-钢双搭接试件,开展了自研高性能胶粘剂G3和典型商品胶粘剂Sika30分别在7... 详细信息

粘结界面是碳纤维增强复合材料(CFRP)加固钢结构的薄弱环节,受胶粘剂和温度影响显著。为深入了解自研高性能胶胶粘CFRP-钢界面性能的温度影响机制,制作了28个CFRP-钢双搭接试件,开展了自研高性能胶粘剂G3和典型商品胶粘剂Sika30分别在7种环境温度下(-20℃、-5℃、10℃、25℃、40℃、55℃和70℃)的拉伸剪切试验。分析了试件的破坏模式、极限承载力、荷载-位移曲线、界面剪应力及粘结-滑移曲线等。结果表明:随温度升高,胶粘剂强度降低,韧性增加;当温度接近或超过胶粘剂玻璃转化温度,胶体性能急剧下降,搭接试件的破坏模式由CFRP层离破坏变为钢-胶界面破坏,界面性能显著降低;G3试件的低温性能与Sika30试件相当,但G3胶粘剂试件的高温性能显著优于Sika30胶粘剂试件;试件在低温环境下的界面性能较25℃显著降低,胶粘CFRP加固钢结构需考虑低温下加固系统脆化产生的不利影响。

关键词：桥梁加固界面性能高性能胶粘剂环境温度粘结-滑移关系

氯盐侵蚀环境下液体橡胶改性CFRP-钢界面耐久性

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3215-3227页

作者：庞育阳吕远晨王强郑州大学土木工程学院河北工业大学土木与交通学院

设计了54个碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢双搭接试件，研究了液体橡胶改性剂掺量和腐蚀龄期对CFRP-钢改性界面在高温水浴和常温干湿循环两种氯盐侵蚀作用后力学性能的影响。结果表明：在高温水浴及常温干湿循环作用下未改性试件分别... 详细信息

设计了54个碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢双搭接试件，研究了液体橡胶改性剂掺量和腐蚀龄期对CFRP-钢改性界面在高温水浴和常温干湿循环两种氯盐侵蚀作用后力学性能的影响。结果表明：在高温水浴及常温干湿循环作用下未改性试件分别呈现CFRP层间剥离破坏和钢/粘结剂界面剥离破坏，而液体橡胶改性试件可将破坏模式转变为粘结剂内聚破坏，其中10wt%液体橡胶提升界面耐久性效果最优，在高温水浴和常温干湿循环氯盐侵蚀180天后，试件极限荷载保留率相较未改性试件分别提升了28.11%和29.94%。基于试验结果，建立了适用于两种氯盐侵蚀环境下的改性界面粘结-滑移模型，模型预测结果与试验结果吻合较好。

关键词：氯盐侵蚀液体橡胶改性 CFRP加固钢板粘结-滑移关系耐久性

固化与试验温度对环氧树脂及表层嵌贴CFRP-混凝土界面粘结性能的影响

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复合材料学报 2022年第11期39卷 5512-5524页

作者：龚爽林福宽粟淼张建仁彭晖长沙理工大学土木工程学院长沙410014 桥梁工程安全控制教育部重点实验室长沙410014

表层嵌贴碳纤维增强复合材料(CFRP)加固混凝土结构中的环氧树脂粘结剂具有一定的温度敏感性,试验研究了不同固化温度和试验环境温度下环氧树脂力学性能及其在加固结构中的粘结性能,结果表明:(1)固化温度的升高大幅缩短了环氧树脂固化时... 详细信息

表层嵌贴碳纤维增强复合材料(CFRP)加固混凝土结构中的环氧树脂粘结剂具有一定的温度敏感性,试验研究了不同固化温度和试验环境温度下环氧树脂力学性能及其在加固结构中的粘结性能,结果表明:(1)固化温度的升高大幅缩短了环氧树脂固化时间,对其拉伸强度和剪切强度的影响较小,拉伸强度仅在固化温度超过80℃时小幅下降,降幅在10%以内;试验环境温度的升高会引起环氧树脂软化,导致其拉伸强度和剪切强度显著降低;固化温度更高的环氧树脂在60℃甚至更高试验环境温度下剪切性能更稳定;(2)固化温度对表层嵌贴CFRP加固构件的界面粘结性能影响较小,但界面粘结性能随着试验环境温度的升高而显著下降,最大降幅约为58.89%,破坏模式也由混凝土内聚破坏转变为环氧树脂-混凝土界面破坏和CFRP-环氧树脂界面破坏;固化温度更高的试件在高试验环境温度下表现出更高的粘结强度。在试验基础上拟合了加固试件界面的粘结-滑移本构曲线,并建立了曲线特征参数与试验环境温度的关系。

关键词：环氧树脂表层嵌贴固化温度试验环境温度粘结性能粘结-滑移关系

硫酸盐干湿环境下CFRP-粘土砖砌体界面性能试验

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吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：靳文强胡珈源王琦李超鹏于永辉张家玮兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室兰州交通大学土木工程学院中国铁路设计集团有限公司

对粘贴碳纤维增强复合材料（CFRP）的烧结粘土砖砌块进行双面剪切试验，考察硫酸盐干湿循环不同周期下CFRP -粘土砖砌块界面破坏形态和粘结性能，讨论了硫酸盐腐蚀下CFRP-粘土砖砌块界面粘结性能退化机理。结果表明：CFRP-粘土砖砌块界... 详细信息

对粘贴碳纤维增强复合材料（CFRP）的烧结粘土砖砌块进行双面剪切试验，考察硫酸盐干湿循环不同周期下CFRP -粘土砖砌块界面破坏形态和粘结性能，讨论了硫酸盐腐蚀下CFRP-粘土砖砌块界面粘结性能退化机理。结果表明：CFRP-粘土砖砌块界面的破坏形态受硫酸盐干湿循坏影响较大；界面粘结性能（极限承载力、峰值剪应力）随循环时间呈先小幅增加后加速下降的趋势。在此基础上，根据已有的界面理论，提出了受循环周期影响的CFRP -粘土砖砌块界面粘结-滑移模型，将模型预测值与试验数据进行对比分析，该模型能够较为准确反映硫酸盐干湿循环作用下界面粘结性能退化规律。

关键词：硫酸盐 CFRP 粘土砖界面粘结-滑移关系

硫酸盐干湿交替对碳纤维增强环氧树脂-混凝土界面粘结性能的影响

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复合材料学报 2018年第1期35卷 16-23页

作者：刘生纬张家玮赵建昌刘润东李凯兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为了研究硫酸盐腐蚀对碳纤维增强环氧树脂复合材料(CF/EP)-混凝土界面性能退化的影响。通过硫酸盐干湿交替加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐腐蚀下CF/EP-混凝土界面粘结性能退化规律进行了研究。结果表明:硫酸盐干湿交替作用对CF/EP... 详细信息

为了研究硫酸盐腐蚀对碳纤维增强环氧树脂复合材料(CF/EP)-混凝土界面性能退化的影响。通过硫酸盐干湿交替加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐腐蚀下CF/EP-混凝土界面粘结性能退化规律进行了研究。结果表明:硫酸盐干湿交替作用对CF/EP-混凝土界面的破坏形态影响较大;界面粘结性能(峰值剪应力、极限承载力和初始剪切刚度)随腐蚀时间呈先小幅增加后加速下降的趋势。在试验和已有界面理论的基础上,提出了考虑腐蚀时间的界面粘结-滑移模型,通过模型预测数据与试验数据的对比分析,该模型能够很好反映硫酸盐干湿交替作用下界面粘结性能退化规律。

关键词：硫酸盐碳纤维增强环氧树脂混凝土界面粘结-滑移关系

微锈蚀钢筋混凝土高温后粘结锚固性能试验研究

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工程力学 2018年第10期35卷 92-100页

作者：陈俊张白杨鸥蒋恩浩湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为研究高温对锈蚀钢筋混凝土结构粘结锚固性能的影响,对锈蚀试件(锈蚀率为1.08%)与非锈蚀试件先进行高温试验(20℃、200℃、400℃、600℃、800℃),再进行中心拔出试验。试验结果表明:随温度的升高,锈蚀试件与非锈蚀试件粘结强度均呈下... 详细信息

为研究高温对锈蚀钢筋混凝土结构粘结锚固性能的影响,对锈蚀试件(锈蚀率为1.08%)与非锈蚀试件先进行高温试验(20℃、200℃、400℃、600℃、800℃),再进行中心拔出试验。试验结果表明:随温度的升高,锈蚀试件与非锈蚀试件粘结强度均呈下降趋势,与非锈蚀试件相比,锈蚀试件在温度不超过400℃时,其粘结强度下降趋势较为平缓。分析了高温作用后混凝土抗压强度、钢筋极限强度、钢筋与混凝土间粘结强度三者之间的关系,并建立了考虑不同温度、不同锈蚀率等因素影响下钢筋与混凝土的粘结-滑移关系式。

关键词：高温锈蚀钢筋混凝土粘结性能拔出试验粘结-滑移关系

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CFRP加固钢板的粘结界面剥离破坏

复合材料学报 2021年第12期38卷 4090-4105页

作者：李腾宁志华吴嘉瑜暨南大学力学与建筑工程学院“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广州510632 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

II型界面破坏是碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)加固钢板常见的破坏方式之一。为揭示CFRP加固钢板粘结界面破坏的力学机制,开展了单剪试验和双剪试验分别研究了CFRP-钢板界面力学性能及破坏过程,并采用数字图像相关技术(DIC)对CFRP的轴向... 详细信息

II型界面破坏是碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)加固钢板常见的破坏方式之一。为揭示CFRP加固钢板粘结界面破坏的力学机制,开展了单剪试验和双剪试验分别研究了CFRP-钢板界面力学性能及破坏过程,并采用数字图像相关技术(DIC)对CFRP的轴向应变分布进行监测。对比两个试验的破坏模式发现,双剪试件的粘结界面主要发生II型破坏,界面破坏的主要力学原因是剪应力;而存在偏心加载的单剪试件,粘结界面上的剪应力和偏心加载引起的弯矩共同作用,使粘结界面发生I/II型混合模式失效。在II型破坏模式下,不同粘结长度的极限荷载及粘结滑移值随着粘结长度的增大而增大,但当粘结长度超过有效粘结长度后,极限荷载及极限滑移值基本保持不变。而在所讨论的偏心加载引起的界面I/II型混合破坏模式下,不同粘结长度的极限荷载基本不变。基于试验数据得到的双线性粘结-滑移关系建立了有限元模型,对CFRP加固钢板的II型界面粘结破坏行为进行分析,数值模拟结果与试验结果吻合较好。

关键词： CFRP加固钢板双剪试验单剪试验数字图像相关技术粘结-滑移关系