外文翻译--纤维增强塑料板材（FRP）和混凝土在循环荷载下的粘结滑移的关系(译文）

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1、中文 4800 字 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 学 院 ： 土木工程学院 专业班级 ： 土木工程（建筑工程）建工 111 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 外文出处 ： Journal of Composites for Construction, 2007, 11(4): 419-426. 附 件 ： 1.外文资料翻译译文； 2.外文原文 指导教师评语： 签名： 年 月 日 Bond stressslip relationship between FRP sheet and concrete under cyclic load 纤维增强塑料板材（ FRP）和混凝土在循环荷载下的粘结

2、滑移的关系 摘要 54 份样品进行循环结合力实验获得的纤维间的粘结应力 -滑移关系，在纤维增强塑料板（ FRP）和混凝土之间。这些试样与日本混凝土协会建议的准备方法相一致（ 1998 年）。该测试使用三个变量进行了实验：（ 1） FRP 的类型（芳纶，碳纤维和聚缩醛）；（ 2）板的层数（单层或双层）；（ 3）加载 的滞后作用。粘结应力滑移模型建立在波波维奇（ Popovics）的实验基础上，包含 7 个经验参数：最大粘结应力 max， 相应的最大滑移 smax，曲线特征常数 a，卸载刚度 K，极限滑移su，摩擦应力 fp， 负摩擦力 fn。通过分析该模型的实验结果，得到比较全面的循环反应数值结

3、果。 引言 FRP 片材已被成功地用于改造大量的混凝土建筑物，由于 FRP 片材的优异的性能（强度，轻质，耐用）， FRP 片材的一个最有前景的用途就是加固被地震损坏的混凝土建筑或者在外部使用 FRP 片材加强承载力不足的建筑。 FRP 片材与混凝土之间的粘结特 征性已经被证实是一种有效的加固系统。在过去几年中，大量的 FRP 粘结测试已经进行了各种测试方法。这些研究发现，粘结力的特点受粘结面长度，混凝土强度和混凝土表面状况影响（ Brosens and Van Gemert 1999； Horiguchi and Saeki 1997； Maeda et al.1997； Nakaba et

4、 al. 2001； Lorenzis et al. 2001； Harmon et al.2003）。然后这些研究者提出了粘结应力滑移关系模型（ -s）包括线性截止模型，双线性模型 ，三线性模型，和 Popovics 公式（ Maeda et al. 1997；Brosens and Van Gemert 1999； Ueda et al. 1999； Nakaba et al.2001）。然而，这些模型只考虑到了粘结应力的单调响应，循环粘结行为则没有考虑到。 研究意义 用 FRP 加固的钢筋混凝土结构经常受到循环荷载（交通，地震，温度等）作用。对用 FRP 片材加固结构进行的分析和实验研究

5、，需求基本循环局部粘结模型。本文讨论的是在循环荷载下的局部粘结应力滑移关系模型，以及 FRP 对混凝土的影响。 54 份样本按照日本混凝土协会的要求准备好，共有 3 种不同的 FRP（芳纶，碳纤维和聚缩醛），对其进行双剪实验。通过数值分析验证了所开发的循环粘结应力滑移模型。 实验程序 该实验对三个实验变量进行控制：（ 1） FRP 的种类（芳纶，碳纤维和聚缩醛）；（ 2）板的层数（单层或双层）；（ 3）加载的滞后作用（单调的，循环 1，循环 2）。图一展示了各试样的几何特征。每个试样是一个长为 600mm，截面为 100*100mm的混凝土块。在混凝土块的相对两侧粘结着相同的厚度为 50mm

6、的 FRP 片材。根据不同制造商的工艺规范，同一种树脂可以生产 出芳纶片或者碳纤维片。各试样在另外两面的中间线留有缺口，这将在加载之前产生裂纹。在混凝土块中嵌入直径为 19mm 的变形钢筋条，用来产生张力。钢筋条从中间切断，以致外力与FRP 片材和混凝土之间的内部剪力达到平衡。表 1 给出了弹性模量，拉伸强度和FRP 片材的平均厚度之间的关系，表 2 给出了 54 个样品的组合。试样名称的第一个字母表示的 FRP 片材的类型（ A=芳纶， C=碳纤维， P=聚缩醛），而下一个数字表示的是 FRP 片材的层数（ 1=单层， 2=双层）。在试样的一侧放置了 9 个标距长度为 2mm 的应变片，各应

7、变片之间的间距为 25mm（如图 1）。测得平均抗压强度为 31.4MPa，平均抗拉强度为 2.7MPa。 在加载前用锤子锤击试样的中心槽引起裂纹。变钢筋的试样由实验机夹住，然后施加单轴向拉力。 图 1：试样的几何形状 加载条件分为以下三种类型。 1.单调的：单调拉力施加到 FRP 剥离混凝土 2.循环 1：通过对试样的最大荷载和位移在单调加载中的实验确定了循环 1的加载路径。先卸负载相当于 1/3 最大负载，而后卸负载相当于 2/3 最大负载。第三荷载位移对应的是 1/10 最大位移，之后每一次荷载位移都对应于 1/10 最大位移。 3.循环 2：这 种负荷型的目的是在粘结应力 -滑移曲线中在后峰区域得到更多的卸载路径，仅仅基于粘结力作用来分析确定加载路径。当每个应变计的位移超过 smax 时，试样卸去荷载。（ smax=滑移时对应的最大粘结应力 max）当滑移超过 2倍 smax 时，试样再次卸去荷载。因此，卸载的数目等于应变计的数目 9 乘以 2 等于 18。 实验结果 位移传感器 钢筋（直径 19mm） 应变片 FRP 片材