预应力FRP加固RC梁界面疲劳裂纹扩展行为研究

以预应力纤维增强复合材料(FRP)片材加固钢筋混凝土(RC)梁为研究对象，探讨了该类加固梁中FRP与混凝土之间界面疲劳裂纹的扩展规律。基于界面裂纹尖端的力学分析模型，理论推导了三点弯曲加固梁的界面裂纹应力强度因子(SIF)的计算公式，分析了FRP预应力水平对SIF的影响，并结合加固梁的界面裂纹扩展实验，提出了该类加固梁界面疲劳裂纹扩展速率的半经验公式。研究结果表明：加固梁的界面疲劳裂纹扩展可分为裂纹快速扩展、稳定扩展及失稳扩展3个阶段；在加固梁失稳破坏之前，界面疲劳裂纹的扩展速率可以Paris公式的形式表示；SIF在加固梁跨中界面起裂时具有最大值，随着界面裂纹长度的增大而减小；在受拉钢筋弹性变形的范围内，与无预应力FRP加固梁相比，预应力FRP加固梁界面裂纹的SIF明显偏大。