《濕熱環境下FRP-混凝土界面的疲勞粘結-滑移機理研究》是依託華南理工大學，由鄭小紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：濕熱環境下FRP-混凝土界面的疲勞粘結-滑移機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭小紅
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對我國南方及沿海地區的典型氣候以及公路橋樑的活載特點，探討碳纖維增強複合材料（CFRP）加固混凝土橋樑結構耐久性的基礎科學問題——FRP-混凝土界面在濕熱環境與車輛荷載共同作用下的疲勞粘結-滑移機理。提出濕熱環境下CFRP-混凝土界面的剪下疲勞實驗方法、CFRP-混凝土界面疲勞損傷全過程的非接觸式線上高精度測試方法，以解決剪下疲勞實驗過程如何保持界面處於純剪下應力狀態、界面滑移量的精確測量方法和技術、界面粘結-滑移實驗曲線下降段數據的有效獲取等關鍵技術；建立考慮濕熱環境影響的CFRP-混凝土界面的疲勞粘結-滑移模型，以準確描述界面粘結-滑移實驗全曲線，突破現有FRP-混凝土界面粘結-滑移實驗曲線下降段的力學-數學描述難題；初步探明CFRP-混凝土界面在濕熱環境與疲勞荷載共同作用下的粘結-滑移機理，為CFRP加固混凝土橋樑結構的耐久性評估和加固設計提供理論依據和基礎實驗數據。
結題摘要
對於我國南方及沿海地區的FRP加固鋼筋混凝土（RC）橋樑結構，濕熱的大氣環境和車輛疲勞荷載共同作用會加速界面粘結性能的退化，發生疲勞破壞，直接影響加固橋樑結構的整體性和安全性，因此，探討FRP-混凝土界面在濕熱環境和疲勞荷載作用下的粘結-滑移機理具有重要的科學意義。 本項目以碳纖維薄板（Carbon Fiber Laminate，簡稱CFL）與混凝土的粘結界面為研究對象，考慮我國南方濕熱的大氣環境，對濕熱環境和疲勞荷載作用下CFL-混凝土界面的粘結滑移機理進行了研究，主要研究內容和結論如下： （1）提出了FRP-混凝土界面的剪下疲勞實驗方法。研製了裝夾具，確保CFRP-混凝土界面在疲勞實驗過程中始終處於純剪下應力狀態；研製了濕熱環境和疲勞荷載共同作用的控制系統，實現載入條件；利用數字圖像測試技術（Digital Image Correlation，DIC）非接觸式精確測試方法，觀測裂紋在疲勞荷載下的萌生、發展過程。 （2）濕熱環境與疲勞荷載的非共同作用、共同作用的CFRP-混凝土界面粘結-滑移機理的實驗研究。對雙剪試件進行濕熱環境預處理，然後在室溫大氣中實施疲勞實驗，探討了不同溫度、濕度條件等對CFRP-混凝土界面粘結-滑移機理的影響。模擬CFRP加固混凝土橋樑結構的實際工作條件，在濕熱環境箱內進行疲勞實驗，探討濕熱環境和疲勞荷載共同作用下對界面粘結性能的加速退化機理。 （3）濕熱環境與疲勞荷載下CFRP-混凝土界面的粘結-滑移模型研究。對CFRP-混凝土界面的粘結-滑移實驗曲線進行分析，構建考慮濕熱環境的界面疲勞粘結-滑移模型，提出模型中特徵參數的表達式。 本項目的研究結果將為FRP-混凝土界面在濕熱環境下的疲勞性能研究提供方法參考意義，為CFRP加固RC結構的界面粘結-滑移耐久性分析提供理論依據和基礎實驗數據。
