冻融/干湿环境影响下CFRP板-钢界面黏结性能试验

来源：中国血液净化杂志2022年第2期北京时间：

作者：任翔, 王怡, 余兴, 孙亚民, 刘群峰

单位：1. 西安科技大学 建筑与土木工程学院, 陕西 西安 710054;2. 丽水市莲都区公路管理中心, 浙江 丽水 323000;3. 西安科技大学 土木工程博士后流动站, 陕西 西安 710054"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51408484, 52108246); China Postdoctoral Science Foundation (2020M673608XB)

摘要：恶劣环境影响下纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢结构的黏结界面是薄弱环节。为掌握恶劣环境对加固界面黏结性能的影响程度,制作了干湿、冻融和冻融/干湿交互环境作用的CFRP板-钢双搭接试件,开展了试件的拉伸试验,分析了试件破坏模式、极限承载力、界面剪应力及分布、黏结-滑移关系和界面刚度变化等。结果表明:多数试件发生CFRP板表面纤维剥离破坏模式和CFRP板表面纤维剥离与黏结剂间剥离的混合破坏模式,界面峰值剪应力出现在靠近试件钢板接缝处两侧黏结界面,初始剥离始于该区域,远离该区域的界面剪应力迅速降低,超过CFRP板有效黏结长度后不再变化。干湿环境作用对试件破坏时的极限承载力、界面峰值应力、界面刚度、断裂能有一定影响,但不明显;冻融环境试件破坏时的极限承载力、界面峰值应力、界面刚度、断裂能比其他2种环境相对大,而冻融/干湿环境试件在3种环境中最小,表明冻融/干湿循环交互作用加剧了试件界面黏结性能的降解程度。同时,多数环境组试件黏结-滑移曲线仅存在上升段,少数环境组试件黏结-滑移曲线存在下降段,但从峰值应力到最终完全破坏历经时间较短,其延性不明显。冻融、冻融/干湿环境作用对加固界面黏结性能有较大的影响,干湿环境作用影响较小,在加固设计中应重点考虑冻融、冻融/干湿环境作用的影响。

关键词：桥梁工程,CFRP板加固,拉伸试验,钢板,环境作用,黏结性能

基金资助：国家自然科学基金项目(51408484,52108246);中国博士后科学基金项目(2020M673608XB)