【摘 要】
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CFRP加固砌体结构是通过粘结界面将CFRP与粘土砖形成一个整体,共同受力、协同工作,因此CFRP与粘土砖界面的粘结性能便成为影响加固效果的关键因素之一。然而CFRP-粘土砖界面的粘结性能除了受到材料本身影响外,还要受环境作用等因素的影响,硫酸盐对建筑结构的腐蚀已成为一种非常严重且急需解决的工程问题。硫酸盐环境下CFRP-粘土砖界面的耐久性直接影响着CFRP加固砌体结构的长期受力性能,因此研究硫酸
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CFRP加固砌体结构是通过粘结界面将CFRP与粘土砖形成一个整体,共同受力、协同工作,因此CFRP与粘土砖界面的粘结性能便成为影响加固效果的关键因素之一。然而CFRP-粘土砖界面的粘结性能除了受到材料本身影响外,还要受环境作用等因素的影响,硫酸盐对建筑结构的腐蚀已成为一种非常严重且急需解决的工程问题。硫酸盐环境下CFRP-粘土砖界面的耐久性直接影响着CFRP加固砌体结构的长期受力性能,因此研究硫酸盐环境对CFRP-粘土砖界面的粘结性能具有重要意义。本文采用质量分数为10%硫酸盐溶液模拟硫酸盐侵蚀环境,利用硫酸盐持续浸泡加速腐蚀CFRP-粘土砖界面各组成材料及粘贴CFRP片材的粘土砖试件,探讨硫酸盐持续浸泡下CFRP-粘土砖界面的粘结性能。本文的主要研究内容及结论如下:对硫酸盐不同浸泡周期下的CFRP片材、树脂胶进行纵向拉伸试验,研究了硫酸盐持续浸泡对CFRP片材、树脂胶拉伸强度、弹性模量、伸长率以及破坏形态的影响,同时对硫酸盐不同浸泡周期下的粘土砖进行抗压强度测定试验,研究粘土砖在硫酸盐侵蚀作用下其抗压强度的变化规律;对粘贴CFRP片材的粘土砖试件采用单面剪切试验来研究硫酸盐持续浸泡下的CFRP-粘土砖界面粘结性能,主要考察了粘结宽度对界面粘结性能的影响,分析了硫酸盐持续浸泡对界面的极限承载力与粘结强度的影响,探讨了硫酸盐持续浸泡下CFRP-粘土砖界面的应变以及粘结剪应力分布及发展规律。试验结果表明硫酸盐持续浸泡对CFRP片材及树脂胶的的力学性能无明显影响,但粘土砖受压试件的外观随硫酸盐浸泡周期的增加完整性逐渐变差,其抗压强度也随硫酸盐浸泡周期的增加而逐渐降低。单剪试验结果表明,硫酸盐持续浸泡下,CFRP-粘土砖界面粘结性能的退化规律主要表现为以下几个方面:（1）随着硫酸盐浸泡周期的增加其极限承载力与粘结强度均表现为随硫酸盐浸泡周期的增加而逐渐降低;（2）增加界面的宽度,可以增加界面的承载能力,但界面粘结强度在逐渐下降;（3）在不同浸泡周期作用下,CFRP-粘土砖界面的应变分布规律相似,峰值应变随着浸泡周期的增加呈现出逐渐下降的趋势;（4）CFRP-粘土砖界面粘结剪应力随着浸泡周期的增加逐渐减小;（5）粘结宽度越大,在硫酸盐持续浸泡作用下界面粘结性能退化越显著。本文根据试验结果进行分析,对已有界面承载力模型进行总结归纳,选择适合本文的界面承载力关系模型,并在此基础上引入硫酸盐浸泡对CFRP-粘土砖界面承载力的影响系数,建立考虑硫酸盐持续浸泡影响的CFRP-粘土砖界面承载力关系模型;以标准养护条件下的界面粘结-滑移关系曲线为基础,对CFRP-粘土砖在硫酸盐持续浸泡作用下的界面特性进行了分析,建立硫酸盐持续浸泡作用的CFRP-粘土砖界面特征值的表达式和界面延性参数的表达式,提出了考虑硫酸盐持续浸泡作用的CFRP-粘土砖界面的粘结-滑移模型。
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