这方法虽然从理论上说非常简单,但是在实际分析中却遇到很多困难。首先,由于应变片标距的限制,应变测点不可能布置得非常密,因而由差分def/dx得到的界面粘结应力的误差也就相对较大。更重要的是,由于界面下混凝土中裂缝和材料组分的随机分布,对实测FRP应变有很大影响。例如,如果应变片下正好出现界面剥离裂缝,则此处测得的应变将远大于临近位置的FRP应变;而如应变片正好贴在一块骨料上方,则此处的应变又将远小于临近位置的应变。因此,很多研究者发现,即便参数完全一样,不同试件测得的局部粘结-滑移关系也会有很大差异[45,62]。因此,现阶段通过量测FRP应变分布还很难获得可靠的界面局部粘结-滑移关系。
(2)通过加载端的荷载-滑移曲线推算出界面的粘结-滑移关系(例如文献[62])。但是,进一步的研究发现,荷载位移曲线对粘结-滑移关系并不是非常敏感,不同的局部粘结-滑移关系可以得到相似的荷载滑移曲线。
因此,目前用试验方法获得FRP-混凝土的界面粘结-滑移关系还存在很多困难。
根据Taljsten[23]基于非线性断裂力学的研究,在FRP锚固长度足够大的情况下,界面剥离承载力由下式给出:
(2.14)
式中,
为界面破坏能,它等于粘结-滑移曲线所包围的面积(图2-9)。由于该公式和粘结-滑移曲线形状无关,因此它对理解界面剥离行为的一些影响参数很有帮助。
图 2-9界面破坏能
2.5.2现有的本构模型
尽管通过面内剪切试验直接获得界面粘结-滑移本构关系非常困难,一些研究者还是提出了一些界面粘结-滑移本构关系。在现有文献中,共收集到6个界面粘结-滑移本构关系。另有一些试验者虽然给出了粘结-滑移本构关系,但没有给出其中参数的确定方法,因而无法进行分析对比,故这里不再列出。下面分别介绍这6个模型:
(1)Neubauer & Rostasy模型[9]
该模型为线性模型,粘结应力随滑移增加而线性上升,至剥离强度tmax后突然降低到零。这个模型在FRP-混凝土界面研究早期被广泛采用,Neubauer & Rostasy通过70个面内剪切试验结果回归给出了该模型中的参数,其表达式如下:
if
(2.15a)
if
(2.15b)
(2.15c)
(2.15d)
式中,
(MPa)和<