摘要
纤维增强复合材料（FiberReinforcedPolymer，简称FRP）由于其轻质高强的特性
被广泛应用于混凝土结构加固领域。服役中FRP加固混凝土构件，经常会经历强日照
或高温环境，长时间的环境高温势必会影响FRP加固界面的粘结性能。本文对不同环
境温度、不同胶层厚度的CFRP板加固混凝土试件的界面粘结性能变化进行试验与理
论研究，主要研究内容和结论如下：
（1）温度作用下CFRP/混凝土界面粘结性能试验研究。通过单剪试验，研究CFRP/
混凝土界面在不同环境温度以及胶层厚度下界面的破坏特征以及极限承载力。试验结
果表明：试件的破坏形式主要为胶层与CFRP的粘附失效破坏；当环境温度处于玻璃
化转变温度以下时试件的极限荷载随胶层厚度的增大而增大；当温度达到或超过玻璃
化转变温度后，试件的极限荷载随胶层厚度的增大而减小。
（2）温度作用下CFRP/混凝土界面粘结滑移本构模型研究。通过对CFRP板上
的应变进行相应计算，获取到各试件加载端位置处的粘结滑移曲线；分析不同环境温
度、胶层厚度的CFRP/混凝土界面的粘结滑移本构曲线，发现环境温度以及胶层厚度
对粘结滑移曲线关键特征参数界面最大剪应力?、初始界面刚度K、界面断裂能G
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以及极限滑移值Su均存在较大影响。
（3）考虑温度效应的有限断裂力学强度模型的推导。采用应力-能量耦合准则，
基于有限断裂力学框架提出了适用于不同类型胶黏剂的界面极限承载力计算模型；考
虑到实际工程中难以获得胶黏剂在各温度下的性能参数，所以基于有限断裂力学强度
模型，引入界面剪切刚度和断裂能的温度修正系数，得到了适用于不同环境温度、胶
层厚度的有限断裂力学强度模型。
（4）CFRP/混凝土界面的有限元模拟。采用Cohesive单元法对胶层界面进行模
拟，通过定义胶层参数模拟得到环境温度和胶层厚度影响下的试件荷载-滑移曲线、
CFRP和胶层的应变分布情况，并对胶层损伤和混凝土应变进行补充分析。结果表明：
模拟得到的试件极限承载力与试验值具有较好的一致性，可用作环境温度及胶层厚度
作用下CFRP/混凝土界面性能的预测模型。
关键词：环境温度；胶层厚度；荷载滑移曲线；粘结滑移关系；有限元模拟
I
II
ABSTRACT
Fiberreinforcedpolymer(FRP)compositematerialsarewidelyusedinthefieldof
concretestructurereinforcementduetotheirlightweightandhighstrengthproperties.
However,FRP-reinforcedconcretecomponentsoftenexperiencestrongsunlightorhigh
temperatureenvironmentsduringservice,whichcanaffectthebondingperformanceofthe
FRPreinforcementinterfaceovertime.Thispaperpresentsexperimentalandtheoretical
researchonthechangesininterfacialbondingperformanceofCFRP-reinforcedconcrete
specimenswithdifferentenvironmentaltemperaturesanddifferentadhesivelayer
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