基于双剪试验的铝合金板—混凝土界面粘结滑移性能研究

发布时间：2021-04-01 22:29

　　目前,我国土木工程领域用于建筑行业中常用的加固材料有FRP和钢材。但是这两种材料均有其局限性,FRP是一种脆性材料,其破坏没有任何征兆,钢材很容易发生锈蚀。结构用铝合金与钢材相比具有耐腐蚀、密度小、易于成型等优点,与FRP相比具有较好的延性。所以本文对铝合金-混凝土界面的粘结滑移性能进行了试验研究,对其作为加固材料的可行性进行了论证,主要研究内容和结论如下:1、为了达到试验目的,设计了双剪试验加载装置;为了实现两个混凝土试块的精确对中及铝合金板粘贴时的准确定位,设计了定位模具;为了最大程度的避免在试验过程中出现受拉偏心现象,设计了万向转铰装置。2、进行了45个构件的双面剪切试验,分析了混凝土强度等级、铝合金板粘结长度、铝合金板与混凝土宽度比、铝合金表面粗糙度对界面粘结性能的影响,研究不同参数影响下界面的粘结破坏机理、破坏模式及界面剥离承载力,得到不同试件铝板表面沿粘结长度方向的应变分布规律、粘结剪应力演化规律及在加载端处的荷载-滑移演化规律。研究结果表明,界面的受力过程是界面应力逐步从加载端向自由端传递的过程,且从应力传递区域来看,各试件均存在一个有效粘结长度值,超过该值应力即不再进行... 

【文章来源】： 刘光伟 湖南科技大学

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见的界面剥离破坏模式

（a）单面剪切 （b）双面剪切图1.6 常见的粘结滑移试验方法Fig.l.6 Common bond-slip Experimental methods1.4.1 界面粘结滑移行为的试验研究1、 单剪试验Chajes 等研究了石墨/环氧树脂复合材料板粘贴到混凝土上的粘结强度和力传递行为。基于试验结果，提出了获得最高粘结强度的建议[67]。姚谏等考虑 FRP 板粘结长度、支座高度变化、试件对中偏拉、FRP 与混凝土宽度比等因素，对界面粘结强度进行了研究[68]。Sharma 等对 FRP 与混凝土界面的有效粘结长度和粘结强度进行了研究[69]。Ali-Ahmad 等采用单剪试验并结合数字图像相关技术测得了混凝土与 FRP 布中的应变分布[70]。单剪试件加载时很难对试件进行固定，而且加载端容易出现受拉偏心现象，如图 1.7所示，导致界面并非纯剪受力状态，测量时存在一定的偏差。为此有学者设计了特殊的加载装置来解决这个问题[31,71]，如图 1.8 所示。（a）理想纯剪试件受拉示意 （b）受拉偏心示意图1.7 单剪试验中的受拉偏心Fig.l

如图 1.8 所示。（a）理想纯剪试件受拉示意 （b）受拉偏心示意图1.7 单剪试验中的受拉偏心Fig.l.7 Eccentrically loading in the single shear test图1.8 单剪试验的特殊加载装置Fig.l.8 Special loading equipment for the single shear test

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维布加固铝合金连接试验[J]. 郭小农,王奔,蒋首超,裴进玉.  同济大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]碳纤维布加固铝合金方管梁受弯试验研究(二)[J]. 刘桐,张继红,刘友忠,艾军,李飞跃.  建筑结构. 2011(12)
[3]外贴纤维与混凝土结合面的粘结滑移关系[J]. 曹双寅,潘建伍,陈建飞,孙宁.  建筑结构学报. 2006(01)
[4]FRP复合材料与混凝土的粘结强度试验研究[J]. 姚谏,滕锦光.  建筑结构学报. 2003(05)
[5]碳纤维布与混凝土粘结性能的试验研究[J]. 杨勇新,岳清瑞,胡云昌.  建筑结构学报. 2001(03)

博士论文
[1]FRP-混凝土界面行为研究[D]. 陆新征.清华大学 2005

硕士论文
[1]铝合金加固钢筋混凝土梁破坏模式的理论与试验研究[D]. 柳红滨.哈尔滨工业大学 2011
[2]铝合金加固钢筋混凝土梁试验研究及数值分析[D]. 涂桂刚.哈尔滨工业大学 2011
[3]铝合金—碳纤维组合梁受弯试验研究[D]. 李飞跃.南京航空航天大学 2006



本文编号：3114067