马 莹,高 磊,张 峰
(1.南京工程学院土木工程与智慧管理研究所,江苏 南京 211167;2.山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南 250061)
纤维增强复合材料(FRP)因其良好的高比强度和耐腐蚀性,被广泛应用于混凝土结构的加固和修复技术中.外贴FRP(EB‑FRP)是解决已有混凝土结构及构件承载力不足问题的常用加固方法之一[1‑2],自1970年该技术被提出以来,相关学者对其加固效果和影响因素进行了大量研究[3‑6].外贴FRP是将FRP粘贴在结构表面,两者之间的界面黏结性能势必影响其加固效率.研究发现,过早剥离是影响FRP材料性能发挥的关键因素,这限制了其更大规模的推广应用.
为了解决这个问题,Wu等[7]提出了一种新的黏贴技术—Hybrid bonding FRP(HB‑FRP)黏贴技术,该技术结合FRP外贴法和机械锚固法,发挥了化学黏结、摩擦和销栓3种作用.HB‑FRP加固试验和理论研究显示,与传统的EB‑FRP相比,HB‑FRP黏贴技术的界面黏结强度要高许多(6~7倍),表明此方法可以使FRP的加固效果显著提高,解决了FRP易剥离的工程难题.
另外,相关学者对HB‑FRP的界面黏结特性也展开了相关研究,提出了简化的楔形体黏结-滑移计算模型[8],以及完整的黏结-滑移曲线[9],推导出了较为合理的扣件间距估算公式[10]和剥离荷载计算公式[11‑12].在抗弯加固方面,研究人员通过试验研究证明了HB‑FRP对抗弯承载力的良好提升效果[13‑15],提出了抗弯承载力计算模型[13,16].
在工程实践中,有很多桥梁的钢筋混凝土梁需要进行抗剪加固,然而有关HB‑FRP抗剪加固方面的研究目前还不充分,仅Zhou等[17]开展了FRP‑U型带抗剪加固全尺寸矩形钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究,结果表明:通过HB‑CFRP U型带抗剪加固的钢筋混凝土梁延展性可以得到大幅提高;……