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FRP材料已在工程加固领域获得了广泛应用,根据需要可以将FRP材料制成FRP布,粘贴在混凝土表面以达到对混凝土梁的抗弯加固或抗剪加固。在FRP布加固混凝土梁中,混凝土开裂引起的FRP-混凝土界面剥离破坏是一种主要的破坏形式。在胶层施工可靠的情况下,界面破坏一般不发生在胶层内部,而是在与胶层相交的混凝土层内。本文基于CZM,分别采用损伤塑性混凝土模型及基于扩展有限元的受拉开裂模型研究由混凝土开裂引起的FRP-混凝土之间的界面剥离破坏。在腐蚀性环境下,使用FRP筋代替钢筋已成为一种新的趋势,但FRP筋表面形式与钢筋有较大差异,而FRP筋与混凝土之间的有效粘结是保证FRP筋混凝土结构正常使用的关键。本文在课题组试验的基础上,采用基于粘性接触对的形式对FRP筋混凝土之间的粘结滑移全过程进行数值分析。本文主要内容与结论如下:1.针对混凝土本构模型,对混凝土裂缝扩展及界面的数值计算方法开展研究。采用损伤塑性模型模拟混凝土,使用基于CZM的界面单元模拟混凝土与FRP布之间的界面,建立课题组试验梁的数值模型,比较试验结果与数值结果,结果表明损伤塑性模型可以较好地模拟FRP加固梁的裂缝形态及破坏形式。2.对于预损伤的混凝土梁,改进上述计算模型,采用扩展有限元模拟混凝土裂缝扩展,基于最大主拉应力破坏准则模拟混凝土受拉破坏,首先建立带初始裂缝的素混凝土梁的数值模型,试验结果与数值结果的良好吻合度验证了该模型的合理性。在此基础上,以合理的代价准确地计算了FRP加固预损伤钢筋混凝土梁的裂缝扩展,分析加载过程中的裂缝扩展对界面行为的影响,表明裂缝处界面应力会出现应力集中现象,且裂缝导致的界面剥离破坏只有在钢筋屈服后才会发生。3.对FRP筋与混凝土界面粘结滑移的自定义本构进行研究,并应用于FRP筋混凝土拉拔试验的数值分析中。采用粘性接触对,通过Tabular自定义本构,将粘结滑移曲线离散成多个点,坐标值为有效位移与刚度损伤值,对本课题组试验进行有限元分析,并针对荷载-位移曲线误差对试验得出的粘结滑移本构进行了修正,在此基础上分析混凝土应力、FRP筋应力和界面接触应力,该模型参数物理概念清晰,准确地描述了粘结滑移全过程。4.将以上自定义FRP筋混凝土界面滑移本构模型应用于FRP筋混凝土梁的数值计算中,采用扩展有限元模拟混凝土开裂,分析了混凝土开裂、FPR筋应力及界面应力,描述了在裂缝处FRP筋与混凝土间的粘结应力分布,讨论了拉拔试件与FRP筋混凝土梁之间的异同。