溫度與加載速度對FRP與鋼板界面力學性能的影響.pdf

1、近年來FRP加固鋼結構構件引起了人們很大的興趣，要使這種加固方法能夠廣泛應用于實際工程中，必須確保FRP與鋼板有足夠良好的黏結性能。另外，實際工程結構可能會受到爆炸、地震、撞擊等動態(tài)荷載作用。此外，由于工程所處的自然環(huán)境各不相同，經(jīng)常遭受高溫和低溫的影響。這些因素單獨或者耦合作用都會導致FRP與鋼材的界面黏結性能有所改變。因此，本文采用FRP/鋼板單搭接接頭重點研究其在不同動態(tài)荷載和不同溫度下的黏結力學性能。具體內(nèi)容如下:
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2、1)本文利用美國亞利桑那州立大學的MTS液壓伺服高速機對不同加載速度(0.625，1.25，2.5，5.0m/s)下三種FRP/鋼板單搭接接頭的力學性能（黏結應力-位移曲線、黏結強度、界面斷裂能、剪切剛度）進行了試驗研究。試驗結果表明:隨著加載速度的增大，BFRP/鋼板單搭接接頭的黏結強度和剪切剛度都隨之增加。而CFRP/鋼板單搭接接頭和GFRP/鋼板單搭接接頭的力學性能并沒有呈現(xiàn)加載速度效應，普遍情況是:在加載速度為1.25m/s時，

3、試件的黏結強度達到最大值，超過或者低于1.25m/s時，平均黏結強度都隨之減小。試驗后還觀察了試件的破壞模式，從整體上看，多數(shù)試件主要呈現(xiàn)了膠層/鋼板界面破壞和混合破壞，這說明不同加載速度對試件的破壞模式并沒有顯著的影響。
　　(2)本文對不同溫度(-25，0，50，100℃)下的三種FRP/鋼板單搭接接頭的力學性能進行了研究。結果表明試件的力學性能呈現(xiàn)了顯著的溫度效應:當溫度從-25升到50℃時，BFRP/鋼板單搭接接頭和GFR

4、P/鋼板單搭接接頭的黏結強度隨之增大;而從50升至100℃，其黏結強度都隨之減小。而對于CFRP/鋼板單搭接接頭，其黏結強度在-25～0℃范圍內(nèi)升高，然后下降到25℃，不過，溫度升高到50℃時，黏結強度又繼續(xù)上升，最后的高溫100℃使黏結強度再次下降。此外，溫度對試樣的破壞模式有影響:在低溫（-25和0℃）下，主要是膠層/鋼板界面破壞，在50℃時，主要呈現(xiàn)混合破壞模式，而在高溫(100℃)時，其破壞模式轉變?yōu)槟z層/FRP界面破壞。