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摘要
开展纤维增强复合材料（FRP）-混凝土黏结界面动态剪切行为研究对FRP外贴加固混凝土构件抗冲击性能评估与设计具有重要意义。首先提出了基于混凝土3D细观模型和胶层零厚度内聚力单元的FRP-混凝土黏结界面动态剪切行为精细化数值模拟方法，并通过对比动态单剪试验和改进的缺口梁冲击试验中黏结界面的破坏模式和剪应力-剪切滑移关系以及FRP应变时程得到验证，重现了高加载速率下由于骨料和砂浆应变率增强效应导致的失效界面由混凝土层向胶层转移的试验现象。进一步通过分析骨料体积率、骨料类型和砂浆强度对黏结界面动态抗剪性能的影响，得出脱黏荷载和界面峰值剪应力均随骨料体积率和砂浆强度的增大而增大，而骨料类型影响较小。最后，通过与FRP加固RC梁的落锤冲击试验中冲击力和梁跨中挠度时程及其破坏模式对比，表明由于考虑了混凝土材料的非均质性，细观模型较宏观模型能更准确地重现FRP脱黏破坏、混凝土保护层脱落和RC梁裂缝分布特征，从而证明了本文方法在FRP加固RC梁抗冲击分析中的适用性。
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单位土木工程学院; 同济大学
