FRP-混凝土界面剥离破坏过程并行数值模拟

FRP-混凝土界面粘结性能和抗拉裂能力是外贴FRP片材加固混凝土结构技术的关键问题。基于FRP与混凝土界面面内剪切试验的结果，采用材料真实破裂过程三维并行分析(RFPA3D-Parallel)系统，对FRP-混凝土界面的粘结性能进行了三维并行数值模拟研究。数值试验再现了FRP-混凝土构件的三维破裂过程演化过程，清晰地反映了拉伸载荷作用下FRP-混凝土构件界面剥离破坏的规律，FRP-混凝土界面剥离破坏是一个细观损伤不断产生和宏观裂缝形成的渐进过程，可通过监测FRP-混凝土结构损伤演化过程的声发射来揭示FRP-混凝土结构在外载荷作用下的损伤程度。FRP片材在加载过程中的变形剥离破坏过程大致可以划分为四个阶段(1)弹性变形阶段；(2)弹性软化阶段；(3)弹性软化剥离阶段；(4)软化剥离阶段。本文的数值计算表明RFPA3D-Parallel并行数值模拟方法为FRP片材-混凝土界面剥离破坏过程和机理研究提供了一个很好的途径，同时也为研究FRP-混凝土工程结构等的损伤断裂机理提供了一个新的分析手段，这对于土木建筑工程中FRP-混凝土结构的工程设计施工、损伤断裂控制及混凝土结构加固等研究无疑具有重要的理论指导和实践意义。