CFRP-混凝土界面的疲劳性能

doi:1000-565X(2012)10-0184-06

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (10): 184-189.doi: 1000-565X(2012)10-0184-06

CFRP-混凝土界面的疲劳性能

黄培彦^1,2郑小红¹周昊¹郭馨艳¹韩强¹

1．华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640; 2．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州 510640

收稿日期:2012-07-10 出版日期:2012-10-25 发布日期:2012-09-01
通信作者: 黄培彦(1952-) ，男，教授，博士生导师，主要从事疲劳与断裂、桥梁结构耐久性研究． E-mail:pyhuang@ scut.edu.cn
作者简介:黄培彦(1952-) ，男，教授，博士生导师，主要从事疲劳与断裂、桥梁结构耐久性研究．
基金资助:
国家自然科学基金重点资助项目( 11132004) ; 广东省自然科学基金重点资助项目( 9251064101000016)

Fatigue Behavior of CFRP-Concrete Interface

Huang Pei-yan^1,2Zheng Xiao-hong¹Zhou Hao¹Guo Xin-yan¹Han Qiang¹

1. School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2. State Key Laboratory of Subtropical Building Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2012-07-10 Online:2012-10-25 Published:2012-09-01
Contact: 黄培彦(1952-) ，男，教授，博士生导师，主要从事疲劳与断裂、桥梁结构耐久性研究． E-mail:pyhuang@ scut.edu.cn
About author:黄培彦(1952-) ，男，教授，博士生导师，主要从事疲劳与断裂、桥梁结构耐久性研究．
Supported by:
国家自然科学基金重点资助项目( 11132004) ; 广东省自然科学基金重点资助项目( 9251064101000016)

摘要/Abstract

摘要： 为探明碳纤维增强复合材料( CFRP) -混凝土界面的抗疲劳性能，以碳纤维薄板( CFL) 与混凝土的粘结界面作研究对象，设计了改进的双剪疲劳试件，在循环荷载下对CFL-混凝土界面的疲劳性能进行了实验研究;给出了CFL-混凝土界面的相对滑移演化曲线( 相对滑移-疲劳寿命实验曲线) ，分析了界面的应变及其粘结滑移规律．实验结果表明:在疲劳荷载作用下，CFL 上的应变演化主要由加载初期快速传力阶段、界面稳定传力阶段、界面失稳传力阶段构成，其中界面稳定传力阶段约占其疲劳寿命的95%左右; 试件相对滑移的演化也分为初期快速增长、稳定增长、失稳增长3 个阶段．在稳定增长阶段，试件的相对滑移与疲劳寿命之间呈近似的线性关系．最后，提出了基于刚度系数的CFL-混凝土界面的疲劳损伤模型．利用该模型，可较方便地推定CFL-混凝土的界面在疲劳过程中的损伤演化规律．

关键词: 碳纤维增强复合材料, 混凝土界面, 疲劳损伤, 粘结滑移, 碳纤维薄板, 刚度系数

Abstract:

In order to verify the fatigue resistance performance of the CFRP( Corbon Fiber Reinforced Plastic) - concrete interface,the bonded interface is taken as the research objective and the double-shear fatigue specimens are designed to test the fatigue performance of the CFL ( Carbon Fiber Laminate) -concrete interface under cyclic loading. Then,the relative slip evolution curves ( the relative slip of the specimen-fatigue life experimental curves) of the CFL-concrete interface are presented,and its strain and bond-slip laws are analyzed. The experimental results show that ( 1) under the fatigue load,the strain evolution on the CFL consists mainly of three steps of force transmission,namely,the early rapid step,the stable step and the instable step,in which the stable force transmission step accounts for 95% of the whole process; ( 2) the relative slip evolution of the specimens is also divided
into three steps,namely,the early rapid growth step,the stable growth step and the instable growth step; and ( 3) at the stable growth step,there exists a near-linear relationship between the relative slip of the specimen and the fatigue life. Finally,a fatigue damage model of the CFL-concrete interface is proposed based on the stiffness coefficient. By using this model,the damage evolution law of the CFL-concrete interface in the fatigue process can be conveniently derived.

Key words: corbon fiber reinforced plastic, concrete interface, fatigue damage, bond-slip, carbon fiber laminate, stiffness coefficient

黄培彦郑小红周昊郭馨艳韩强. CFRP-混凝土界面的疲劳性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(10): 184-189.

[1]	杨涛林广泰赵艳林彭修宁. 带疲劳损伤的钢－混凝土组合梁受力性能试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(12): 128-134.
[2]	伍希志程军圣杨宇黄毅. CFRP 加固裂纹钢板的疲劳寿命及加固参数研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(4): 143-148.
[3]	贺志勇王野阳初. 模数式桥梁伸缩缝疲劳寿命的分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(4): 91-100.
[4]	洪雷朵润民王苏岩. 粘结长度对CFRP-C60 混凝土界面性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(2): 14-19.
[5]	张术宽黄培彦赵传宇. CFL 加固受弯钢板中表面裂纹应力强度因子的数值分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(4): 162-168.
[6]	郭馨艳黄培彦郑小红. 预应力CFRP容许张拉预应力值的研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(6): 96-100.
[7]	余自若安明喆. 活性粉末混凝土的疲劳损伤[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(3): 114-119.
[8]	邓军李师庆黄培彦. CFRP板加固钢-混凝土组合梁的非线性有限元分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(6): 35-39.
[9]	周芝林黄培彦邓军. CFL增强RC梁抗弯刚度的衰减规律[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(10): 16-19.
[10]	邓军黄培彦. CFRP 板加固钢梁界面应力的理论与试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(7): 10-14.
[11]	黄培彦张伯林杨怡周芝林. 环境温度对CFL 增强RC 梁承载能力的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(2): 1-5.
[12]	黄培彦周绪平杨怡牛鹏志郑顺潮. 碳纤维薄板增强RC 梁的弯曲疲劳寿命[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(10): 198-204.
[13]	牛鹏志黄培彦杨怡林荣伟. CFL增强RC梁疲劳寿命的试验推定[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2006, 34(4): 1-4.
[14]	孙瑞峰黄培彦郑小红. 纤维薄板厚度对增强RC梁破坏模式的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2004, 32(12): 34-39.

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