摘要

针对夏季钢桥面温度高达60℃左右,而温度对碳纤维增强复合材料(CFRP)加固钢结构黏结界面力学性能影响显著的现象。基于研制的高性能胶黏剂GY34,制作了21个胶黏剂拉伸试件、15个CFRP板-钢板双搭接试件,进行了不同温度下的准静态拉伸试验、剪切拉伸试验,揭示了高温(≤90℃)对胶黏剂力学性能及CFRP板-钢板搭接界面力学性能的影响规律,建立了考虑温度影响的搭接界面极限承载力预测模型,得到了黏结-滑移关系模型随温度的变化趋势。研究结果表明:随温度的升高,胶黏剂GY34拉伸强度及弹性模量逐渐降低;断裂伸长率及应变能先增大后减小,在温度接近胶黏剂的玻璃化转变温度Tg,S时达到峰值。随温度升高,基于研制胶黏剂的CFRP-钢搭接试件的极限承载力先增大后减小,破坏模式由CFRP板层离逐渐过渡为钢-胶层界面破坏。小于胶黏剂玻璃化转变温度Tg,S的高温下,荷载-位移曲线具有明显的延性发展阶段。随温度升高搭接试件的应变分布更加均匀,剪应力传递范围及有效黏结长度显著增加。基于研制胶黏剂的搭接试件的黏结-滑移关系的形状在不同温度下均为三线性梯形。高温环境不会改变黏结-滑移关系模型的形状,会导致界面剪应力峰值及刚度逐渐降低,相对滑移与界面断裂能先增加后减小。

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