CFRP約束高溫后混凝土動態(tài)力學性能研究.pdf

1、隨著人類社會工業(yè)化發(fā)展與城市化建設，建筑結構火災愈發(fā)頻繁，此外，結構在服役期間可能遭受爆炸、碰撞等復雜動力作用。這些因素均導致火災后建筑結構修復加固難度加大。纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic，F(xiàn)RP)作為一種新型加固材料，性能上具有明顯的優(yōu)勢。目前，F(xiàn)RP加固高溫后混凝土的動態(tài)力學性能這一研究領域仍然少有成果。本文針對這種現(xiàn)狀，以核心混凝土經(jīng)歷的最高溫度、CFRP外包層數(shù)以及沖擊速度為試

2、驗參數(shù)，對CFRP約束高溫后混凝土的動靜態(tài)力學性能分別展開試驗研究，并采用有限元軟件ABAQUS對CFRP約束高溫后混凝土的靜態(tài)力學性能進行仿真模擬。主要研究內(nèi)容與相關成果包括以下幾點:
　　(1)利用高溫試驗爐進行混凝土高溫試驗，研究C30混凝土高溫后力學性能衰減規(guī)律。結果表明，本文試驗數(shù)據(jù)符合一般規(guī)律。
　　(2)利用300噸液壓試驗系統(tǒng)進行CFRP約束高溫后混凝土靜態(tài)力學性能試驗，通過實測應力-應變曲線，研究CFRP約

3、束高溫后混凝土靜態(tài)破壞機理，分析溫度與CFRP約束分別對混凝土靜態(tài)力學性能的影響以及二者綜合作用。并提出CFRP約束高溫后混凝土靜態(tài)力學性能的簡化評估方法。結果表明，CFRP約束效應削弱了溫度軟化效應，靜態(tài)力學性能簡化模型具有較好的實用性。
　　(3)利用分離式霍普金森壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB)系統(tǒng)進行CFRP約束高溫后混凝土動態(tài)力學性能試驗，通過實測SHPB波形圖、應力時程曲線、應

4、變時程曲線與應變率時程曲線，研究CFRP約束高溫后混凝土動態(tài)破壞機理，分析溫度、CFRP約束與沖擊速度分別對混凝土動態(tài)力學性能的影響以及三者綜合作用，并提出CFRP約束高溫后混凝土動態(tài)抗壓強度的簡化評估方法。采用同樣的思路提出CFRP-混凝土界面動態(tài)粘結性能簡化模型，并證明其實用性。結果表明，本文的研究思路是合理的，可將其擴大應用至FRP加固混凝土結構的不同研究領域。
　　(4)利用ABAQUS進行混凝土溫度場模擬，驗證試驗采用的