4.HFRP与混凝土粘结耐久性试验研究 5.耐久性能评价 6.主要结论
四、HFRP与混凝土粘结耐久性能研究
本章研究内容
耐久性环境 耐久性分析指标
低温条件
粘结承载力
酸性条件
碱性条件
应力分布
有效粘结长度
试验环境
低温试验照片
酸、碱性环境条件下试验图
目
录
1.研究背景
2.试验概况
3.HFRP耐久性能试验研究
a o
b



相对时间

验证模型
1.20
名义力学性能指标
1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.00 0.25
PH=3 PH=12
0.50 0.75 相对时间
1.00
1.20
名义力学性能指标
碳纤维布
C2G4-14 1:4 C2G4-22 2:2 C2G4-24 2:4
试件编号C2G4-12表示由CF200和GF430按1:2的比例混杂制成的试 件，其他编号意义与此同理。
1、HFRP片材试验
HFRP纤维正面
HFRP片材侧面
试验装置
上夹头
拉伸强度 弹性模量 延伸率
引伸计
FRP片材
下夹头
力学性能模型
1.20
在老化试 验开 始一段时间内， 性能衰减较快， 到一定时间之后 衰减速度减缓或 不再衰减。由此， 可以建立双线性 老化模型。
衰减公 式
PH=12
1.00
名义力学性能指标
0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.00 0.25 0.50 相对时间 0.75 1.00
湿热老化 干湿交变 干湿交变+湿热老化 干湿交变+湿热老化+光老化 复合模型 简化
名义拉伸强度
复合模型


相对时间

c

相对时间
复 合 模 型 简 化 方 法
d
名义拉伸强度
4.HFRP与混凝土粘结耐久性试验研究 5.耐久性能评价 6.主要结论
五、耐久性评价体系
FRP材料 FRP－砼粘结性能
快 速 老 化 试 验
未知材料
测 试
改进
预测
单因素试验结果
得出
基本结论
映射
自 然 老 化 试 验
初始和快速老化一定时 间后的力学性能指标
计 算
平均衰减速率
介绍
建 立
介绍
力学性能衰减模型
化学介质
碳化环境 冻融循环
干湿交变
HFRP 耐 久 性 研 究 ？
研究内容
本文研究内容
HFRP耐久性 HFRP与砼粘结耐久性
温度条件
低温、烘干加温、水浴加温
低温条件 酸性条件 碱性条件
化学试剂
PH=3、6、9、12； 人工海水浸泡，人工海水干湿循环
自然环境
耐久性评价
目
录
1.研究背景
2.试验概况
破坏形态
破坏形态 HFRP炸散破坏 HFRP加载端破坏 HFRP中间破坏源自2、HFRP与混凝土粘结试验
试模及成型试件
试件参数
在粘结长度为100mm, 150mm, 200mm 和 250mm的片材上，分 别贴5，6，8，10个 应变片。
HFRP应变片分布示意图
试验参数： CFRP/GFRP的混杂比例为1:3； 混凝土强度等级为C30； HFRP片材粘结长度分别为100mm、150mm、200mm、250mm； HFRP片材粘结宽度分别为50mm、75mm、100mm；
tan (t/td ) 1 f t /f 0 tan [ (t/td ) - (t/td )1 ] (ft /f 0 )1
当0 (t/td ) (t/td )1 当(t/td )1 (t/td )
模型叠加
名 义 力 学 性 能 指 标 模 型 叠 加
名义拉伸强度
钢筋混凝土用量大、广
FRP具有有强度高、刚度大、 耐腐蚀性强等特点 FRP具有可设计性强 HFRP克服了单一FRP缺点 FRP-混凝土结构应用广泛
钢筋混凝土结构易开裂
混凝土耐久性问题 钢筋耐久性问题
FRP耐久性怎么样？
国内外研究现状
荷载作用 自然老化 温度,湿度
紫外线
FRP研究现状
本章研究内容
HFRP耐久性环境 HFRP耐久性指标
温度条件
低温、烘干加温、水浴加温 烘干与水浴温度对比分析
化学试剂
PH=3、6、9、12； 人工海水浸泡，人工海水干湿循环 不同pH之间对比分析
拉伸强度 弹性模量 延伸率
人工海水与人工海水循环对比分析
自然环境
目
录
1.研究背景
2.试验概况
3.HFRP耐久性能试验研究
叠 加
对比分析 计 算
自然老化试验结果
建立
力学性能衰减模型
单一加 速因子 自然老化试验结果
力学性能 复合衰减模型
对比分析 计 算
介绍
复合加 速因子
耐久性指标
介绍
耐久性评价
验证
介绍
模型改进
一是 HFRP 材料本身就是复合材料，影响因素有混杂比例、 同一比例下混杂厚度等，用单一FRP材料耐久性评价方法来评 价HFRP材料，其结果不太精确； 二是 HFRP 材料要经历各种环境的影响因素， HFRP 材料的耐 久性评价在经历了材料复合和环境复合后，极为复杂；
试验装置
承载力 应力分布 有效粘结长度
应变片 加强纤维
上夹头
夹具
下夹头
试验装置图
破坏形态
破坏形态
界面下混凝土内破坏
混凝土加载端的剪切破坏
胶层引起剥离破坏
目
录
1.研究背景
2.试验概况
3.HFRP耐久性能试验研究
4.HFRP与混凝土粘结耐久性试验研究 5.耐久性能评价 6.主要结论
三、HFRP片材耐久性研究
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论文答 辩
北京大学论文答辩的题目
姓 学 专 导 名：万人迷 号：SX1115207 业：机械设 师：欧阳教授
目
录
1.研究背景
2.试验概况
3.HFRP耐久性能试验研究
4.HFRP与混凝土粘结耐久性试验研究 5.耐久性能评价 6.主要结论
一、研究背景
工程材料变革
混凝土材料优缺点 HFRP材料特点
3.HFRP耐久性能试验研究
4.HFRP与混凝土粘结耐久性试验研究 5.耐久性能评价 6.主要结论
二、试验概况
纤维增强聚合物复合材料（Fiber Reinforced Polymer or Plastic ，简称FRP） 采用C/G混杂纤维增强塑料（HFRP）
玻璃纤维布
试件编号 混杂层数比 备注 C2G4-11 1:1 C2G4-12 1:2 C2G4-13 1:3