碳纤维增强复合材料与混凝土粘结界面疲劳性能研究：循环拉拔试验的试验与分析

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现代建筑工业越来越倾向于采用创新的加固技术，包括在现有钢筋混凝土结构上应用外贴碳纤维增强复合材料（CFRP）复合材料，而非传统加固方法。CFRP优异的疲劳抗力使其成为承受疲劳荷载结构（如日常交通荷载作用下的钢筋混凝土桥梁主梁）的理想加固工具。然而，外贴CFRP加固钢筋混凝土结构的性能在很大程度上受CFRP-混凝土界面粘结机制的影响。界面处脱粘破坏的发生会导致外贴CFRP加固系统过早失效，进而引发结构破坏。因此，深入理解粘结性能，特别是疲劳荷载下的粘结行为，对改进外贴CFRP加固技术的效率具有重要意义。本研究通过循环拉拔试验系统地研究了CFRP-混凝土界面的粘结疲劳性能。试验考虑了CFRP复合材料类型（层板与织物片材）、粘结长度和CFRP-混凝土宽度比等参数对粘结疲劳性能的影响。研究结果表明，织物片材CFRP与相应环氧胶粘剂组成的粘结系统在疲劳寿命和残余承载能力方面优于层板CFRP粘结接头。此外，建立了改进的粘结疲劳寿命模型（S-N模型），该模型经现有研究数据验证，能够有效考虑疲劳荷载、混凝土抗压强度和CFRP-混凝土宽度比的影响。

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