基于有限断裂力学的FRP—混凝土界面粘结强度研究
[Abstract]:Fiber reinforced composite (fiber reinforced polymer,), as a new type of building material, has attracted wide attention in the field of construction engineering because of its high ratio of strong weight to rigid weight, good durability, convenient construction and so on. From the view of the failure mode of FRP strengthened structure, the interface peeling between FRP and strengthening material is a common failure form, and the effect of FRP reinforcement is closely related to the bond property of the interface. Therefore, in the study of FRP- concrete structure, the bond behavior between FRP and coagulation interface has become an important research topic. In this paper, various factors affecting the bond properties of FRP- concrete interface are studied and compared by experimental method, and analyzed by recent mechanical theory model. In order to fully excavate the superior performance of FRP without increasing material cost and construction difficulty. Twenty-four concrete shear tests with FRP were designed. The bond interface between CFRP sheet and concrete was used as the research object. The effects of strength grade, bond length, plate thickness, adhesive thickness and type of adhesive on the bond properties were investigated. This paper provides experimental basis for the research and design of FRP reinforced concrete members. The main research work is as follows: 1) A set of self-developed single shear test device is used to study the limit load under the influence of various control parameters. The average bond stress and the failure form of the specimen, especially for the distribution of strain and the transfer of interfacial stress of FRP- concrete by the strength of concrete, the thickness of adhesive layer and the type of concrete. The evolution law of interfacial slip and the mutual influence of interfacial bond-slip mechanism are discussed and analyzed. 2) the VARI process (vacuum assisted resin perfusion) is used to fabricate CFRP sheet through the preparation of experimental materials. In the early stage of production, we have continuously summed up experiences and put forward some improvement measures for some of the processes and processes. The formed CFRP sheet, whether in appearance or mechanical properties, fully meets the requirements. 3) A new kind of failure criterion is introduced. The criterion is based on the finite fracture mechanics framework to characterize the failure of quasi-brittle materials. The finite distance assumption of crack propagation is assumed to be a structural parameter rather than a material parameter, and its value is determined by the matching condition of energy and stress (strain). On the basis of this criterion, the finite fracture mechanics model of FRP- concrete interface is established. The theoretical limit load value, the finite length of crack propagation and the effective bonding length of interface are obtained by MATLAB programming. Compared with the experimental data, the finite fracture mechanics model is proved to be effective in accurately predicting the bond strength of FRP- concrete interface.
【学位授予单位】:华东交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O346.1;TU528
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本文编号:2287069
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