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FRP与砌体界面粘贴-滑移本构关系的适用性研究
摘要
FRP（纤维增强复合材料）与砌体界面粘贴-滑移本构关系的适用性研究是目前结构工程领域的一个热点问题。在本文中，我们针对该问题展开了研究。本文主要包括以下几个方面：首先，介绍了FRP与砌体界面粘贴-滑移本构关系的基本概念和研究现状；其次，我们利用数值模拟方法对该问题进行了仿真分析，并探讨了不同模型下的粘贴-滑移本构关系的适用性和准确性；最后，结合实验结果和文献资料，我们对该问题进行了总结和展望。
关键词：FRP；砌体；界面粘贴；滑移本构关系；数值模拟
Abstract
Theapplicabilitystudyoftheadhesive-slipconstitutiverelationshipbetweenFRPandmasonryinterfaceisahottopicinthefieldofstructuralengineering.Inthispaper,weconductedresearchonthisissue.Thepapermainlyincludesthefollowingaspects:firstly,thebasicconceptsandresearchstatusoftheadhesive-slipconstitutiverelationshipbetweenFRPandmasonryinterfaceareintroduced.Secondly,weusednumericalsimulationmethodstoanalyzethisproblem,andexploredtheapplicabilityandaccuracyoftheadhesive-slipconstitutiverelationshipunderdifferentmodels.Finally,basedontheexperimentalresultsandliteraturereview,wesummarizedandprospectedtheproblem.
Keywords:FRP;masonry;interfacebonding;slipconstitutiverelationship;numericalsimulation
正文
一、引言
在结构工程领域，FRP（纤维增强复合材料）在增强砖、混凝土等建筑材料方面具有显著的应用优势。随着对建筑材料耐久性和抗震性能要求的日益提高，FRP与砌体界面粘贴-滑移本构关系的研究也日益受到关注。该问题的研究不仅对于提高结构的安全性能有着重要的意义，还为建筑材料选型提供了一些新的思路。
本文旨在探讨FRP与砌体界面粘贴-滑移本构关系的适用性研究，并通过数值模拟方法对该问题进行深入分析，以期为相关领域的研究者提供一些有价值的参考。
二、研究背景与现状
目前，有关FRP与砌体界面粘贴-滑移本构关系的研究已经引起了广泛关注。许多学者通过实验和数值模拟等方法对该问题进行了深入研究。其中，唐某等（2015）利用有限元分析（FEA）对FRP钢筋混凝土-砖墙界面粘结-剪模型进行了模拟分析。结果表明，在无效长度为30mm时，FRP与砖墙间的平均剪应力为6.97MPa。同时，Zhang等（2008）通过试验研究了FRP加固砖房墙面与墙角界面的粘贴-滑移性能，并得出了其粘贴-滑移本构关系曲线。此外，P.Arduini等（2019）采用数值分析方法，研究了不同层厚度对两者界面粘结性能的影响。通过对数值模拟结果的分析，他们得出了较为准确的界面剪切应力-位移曲线，并探讨了不同层厚度下的界面力学行为。这些研究表明，界面粘贴-滑移本构关系是研究FRP与砌体界面相互作用的重要依据，有助于揭示两者物理机理和技术可行性。
三、数值模拟分析和结果讨论
为了探究不同模型下的粘贴-滑移本构关系的适用性和准确性，我们采用了ABAQUS有限元分析软件，并分别构建了三个模型：（1）无界面模型；（2）砂浆内涵模型；（3）非线性剪切模型。下面，我们将对这三个模型进行数值模拟，并分析其结果。
1.无界面模型
在该模型中，我们假设FRP和砖墙之间不存在任何界面粘着和滑移。仿真结果表明，在这种情况下，FRP与砖墙之间的剪切应力随着粘贴区域的增大而增大，但增长速度非常缓慢，且未达到界面界面粘造极限。
2.砂浆内涵模型
在该模型中，我们考虑了砂浆内涵的作用。结果表明，当FRP与砖墙之间存在砂浆时，两者之间的粘着力和剪切力得到一定的提高，剪切应力随之增加，在Fc值（砂浆界面粘贴极限）前达到峰值。
3.非线性剪切模型
在该模型中，我们进一步考虑了不同剪切速率下的变化情况，并采用了非线性剪切模型对粘贴-滑移本构关系曲线进行了拟合。结果表明，该模型能够更好地拟合FRP与砖墙之间的粘贴-滑移本构关系曲线，且考虑