对称轴·30·第40卷第22期2014年8月山西建筑SHANXIAＲCHITECTUＲEVol．40No．22Aug．2014文章编号:1009-6825(2014)22-0030-02FＲP加固混凝土构件的剥离性能研究综述李璐黄丽华(大连理工大学，辽宁大连116023)摘要:通过建立带裂缝的混凝土加固梁新模型，根据混凝土的开裂程度，分析了裂缝周围混凝土与FＲP界面滑移量，探讨了裂缝附近FＲP应变，从而得到了混凝土开裂对界面剥离破坏的影响，以供参考。关键词:加固，混凝土构件，剥离性能中图分类号:TU375文献标识码:ADOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.22.0181概述纤维增强复合材料(FＲP)自20世纪80年代起，逐渐开始在土木工程施工中得到广泛应用。FＲP是由高性能纤维经过编织与环氧树脂等基材胶合凝固或经过高温固化而成的一种新型复合材料。其具有轻质、耐久性能及力学性能好等特点，在加固混凝土结构中代替传统加固方法，更好地完成加固施工工作。随着研究的深入，众多文献表明［1-3］，大量FＲP加固混凝土的构件破坏往往是由于FＲP与混凝土的剥离产生的。界面剥离破坏属于脆性破坏，破坏时FＲP与混凝土均未能发挥到极限水平，造成材料的浪费，并且由于其破坏前没有明显特征，也使得结构可靠性降低。为此，大量学者对FＲP与混凝土之间的粘结性能进行了理论与试验研究，提出了较为全面的结论。2界面粘结性能数值分析研究现状HugoC．Biscaia等人［4］分别对线性和非线性粘结滑移关系下的FＲP—混凝土界面的剥离过程进行数值模拟与理论分析。该性，失效荷载可提高93%～109%，并且发现在剥离之前，混凝土等级与FＲP片材最大应变之间近似呈线性关系。笔者的模型具体如图1所示。图1有限元模型网格划分示意图AhmedM．Sayed等人［7］分别从梁宽、混凝土强度、剪切跨高比、FＲP厚度及粘贴形式(U形锚固、全梁锚固)因素的考虑对55个样本进行数值模拟，对梁的极限抗剪力进行计算，得到可靠的计算结果。侧面粘贴、U形锚固、全梁粘贴FＲP形式得到的结果精确度可以达到0．96，0．95和0．95，该模型如图2所示。数值模拟方法运用了FiniteDifferenceMethod和Newton-ＲaphsonMethod，可成功对多个非线性粘结滑移关系进行计算，对剥离过程进行预测。通过不同分析模型得到传递到FＲP板上最大荷载表达式见表1。表1Fmax表达式YZXa=（505~1010）mmP/2P/2Ast=2.05%AcL=2400mm准8@200mma=（505~1010）mmYXZb=（120，图2模型示意图3界面粘结性能理论研究现状200，400）mm数值模拟结果证实，Fmax不受粘结滑移曲线影响，但与FＲP刚度与断裂能存在一定关系，近似随着参数的平方根变化。FＲP有效粘结长度与FＲP刚度有关，同时粘结滑移关系也与FＲP和混凝土材料性能有关，这方面因素也同样对有限粘结长度造成影响。陆新征等人［5］采用尺寸在0．25mm～0．5mm的单元来模拟混凝土与FＲP，两者之间未设粘结滑移单元，而是以混凝土单元开裂来模拟界面剥离。数值模拟结果显示，界面粘结滑移与发生的位置有关，当位于远离裂缝区域时，粘结滑移关系类似于面内剪切模型，而当在裂缝处，当达到极限粘结强度，剥离即会发生，并且粘结强度直接降为零。Ｒ．Kalfat等人［6］利用ATENA3D软件，对FＲP单向与双向锚固混凝土构件进行数值模拟，其结果符合试验数据。数值模拟发现，双向锚固构件显著提高了FＲP与混凝土粘结处的强度与延为了更准确地预测FＲP与混凝土之间因粘结滑移而造成的剥离破坏，各国学者分别根据弹性力学、断裂力学、损伤力学等经典力学理论推导FＲP与混凝土界面的粘结滑移关系，提出影响其粘结滑移的主要因素。HongYuan等人［8］以非线性断裂力学为基础推导出界面剪应力及正应力分布，并提出不同有效粘结长度和FＲP刚度对荷载位移曲线及FＲP界面应力的影响。通过两种粘结滑移模型———线性模型和指数模型来进行FＲP加固混凝土单剪试件的计算，并比较了两种不同模型带来的相似及不同之处。YufeiWu等人［9］通过628个剪切试验建立新的理论计算模型，认为影响粘结长度的FＲP宽度函数不应只有宽度比一个参数，混凝土强度同样影响宽度函数的计算，加入混凝土强度这一参数之后结果将更加精确。王文炜等人［10］提出了FＲP端部应力分析的方法及过程，并给出FＲP与...