嵌入式FRP与混凝土粘结界面基于塑性损伤理论的数值模拟及试验研究

基本信息
批准号:51608137
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:张力文
学科分类:
依托单位:广州大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:Lijuan Cheng,叶锡钧,刘子健,袁野,童凯强
关键词:
桥梁加固嵌入式FRPFRP加固建筑加固粘结滑移模型
结项摘要

The near-surface-mounted (NSM) FRP method is superior to externally bonded (EB) FRP method in terms of bonding performance, high FRP utilization efficiency, durability and fire-resistance, because the NSM FRP, which is embedded in concrete, usually has larger interfacial bonded area than its EB FRP counterpart. As a result, the past a few years have witnessed increasing interests both from engineers and researchers around the world. However, the bond strength and failure mechanism of the NSM FRP-concrete bonded interface needs further research due to the variation in failure mode and large number of affecting elements. Against the above background, this research project will investigate the bond behavior of the NSM FRP-concrete interface subject to monotonic loading. Different testing methods and accurate 3-D meso-scale FE model will be deployed to investigate the effects of various factors on the bond behavior. Based on experimental and numerical results, effects of a number of significant factors, including FRP section type and dimension, FRP material properties, FRP surface condition, bond length, the groove size and shape, the adhesive material properties and concrete strength, will be clarified. A bond-slip model capable of catering for different failure modes will be developed which will be used in the analyses and designs of RC structures strengthened with NSM FRP. The research project is of great research significance and application merit.

由于截面粘结面积大及FRP受混凝土包裹,嵌入式FRP与外贴式FRP相比具有较好的粘结性能、材料利用率、耐久性及防火性能,正逐渐受到工程技术人员与研究人员的重视。但由于嵌入式FRP与混凝土界面破坏模态,影响参数多,其粘结强度和破坏机理有待进一步研究。本项目将研究静荷载下嵌入式FRP -混凝土界面的粘结性能。采用嵌入式FRP-混凝土搭接接头单剪试验进行针对性试验研究,建立能考虑多种破坏模态的精细有限元模型并进行参数分析,澄清FRP截面形状、FRP表面情况、FRP材料性能、粘结长度、开槽尺寸、粘结剂性能和混凝土强度等对嵌入式FRP与混凝土界面粘结性能的影响,提出静载下FRP-混凝土界面粘结-滑移模型。预期成果将用于嵌入式FRP加固混凝土构件分析及指导实际加固设计,具有重要的科学性和工程应用价值。

项目摘要

由于嵌入式FRP与混凝土界面破坏模态,影响参数多,其粘结强度和破坏机理有待进一步研究。本项目通过单剪搭接头拉拔试验研究了静荷载下磷酸镁粘结剂嵌入式FRP -混凝土界面的粘结性能,发现硅灰和碳酸钙晶须能改善界面粘结性能,但受到掺量的限制,并采用SEM等微观技术对硅灰和碳酸钙晶须的作用机理进行分析。为澄清试件失效过程中,界面层应力、应变的变化情况,建立了能考虑多种破坏模态的3D精细有限元模型。其中,采用塑性损伤理论考虑混凝土非线性行为;采用界面粘结元模拟胶层破坏;采用Tie链接联结胶层与FRP层和混凝土层;采用动力数值分析方法进行计算分析。最后,基于建立的数据库,对既有粘结-滑移模型的不确定性系数进行了相关性分析,通过多元回归分析建立了不确定性系数函数模型,基于此对既有粘结-滑移模型进行修正,去除不确定性影响,提出具有统一可靠度的FRP-混凝土界面粘结-滑移模型。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
4

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

张力文的其他基金

批准号:51905022
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于粘结滑移理论的钢-FRP-高强混凝土空心夹层桥面板理论与试验研究

批准号:51078079
批准年份:2010
负责人:王文炜
学科分类:E0805
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
2

疲劳荷载下FRP与混凝土界面的粘结-滑移关系及FRP受剪加固钢筋混凝土梁的疲劳性能

批准号:51108097
批准年份:2011
负责人:陈光明
学科分类:E0806
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于亚临界脱胶扩展的FRP-混凝土粘结界面耐久性研究

批准号:51809164
批准年份:2018
负责人:刘庆辉
学科分类:E0906
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
4

湿热环境下FRP-混凝土界面的疲劳粘结-滑移机理研究

批准号:51508202
批准年份:2015
负责人:郑小红
学科分类:E0806
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目