近二十年来纤维增强塑料(fiber-reinforced plastic/polymer,FRP)以其轻质、高强、耐腐、抗疲劳等诸多优于建筑钢材的特点,在各国被广泛应用于结构加固工程。其中,采用“表层嵌贴”(near-surface mounted,NSM)FRP法加固混凝土结构是一项近几年才被提出的加固新技术,其与“表面粘贴”(externally bonded)FRP法相比有很多优点,因此具有广阔的工程应用前景和试验研究前景。 混凝土表层嵌贴FRP的粘结机理研究在对该加固技术的研究、应用中占有基础性地位,应当首先得到深入研究。 本文采用改进梁剪试验方法,对13个表层嵌贴碳纤维增强塑料(carbon fiber-reinforced plastic,CFRP)板混凝土试件的粘结机理进行研究。考察了影响粘结性能的三个因素:嵌贴长度、粘结剂层厚度、加载方式。研究内容包括:粘结破坏模式、破坏机理、粘结性能影响因素、粘结剪应力—滑移关系等。 基于试验研究,提出了混凝土表层嵌贴CFRP板—环氧树脂粘结剂界面剥离机理;基于理论分析,得到CFRP板嵌贴自由端未滑移时粘结微分方程闭合解,并利用该闭合解,提出一种新的方法来间接拟合局部粘结剪应力—滑移关系;利用数值法,解CFRP板嵌贴自由端开始滑移时的粘结微分方程,求得混凝土表层嵌贴CFRP板极限粘结承载力。另外,基于Bertero-Popov-Eligehausen(BPE)局部粘结剪应力—滑移模型,提出了一种改进BPE模型。