2023年试验研究·10·FRP-重组竹复合梁的胶层应力研究张永超1,伍希志1,2,刘曼1,李玉彤1(1.中南林业科技大学材料与工程学院,湖南长沙410082;2.广达意隆包装机械股份有限公司,广东广州510530)摘要胶层是影响FRP-重组竹复合梁力学性能的重要因素。以FRP-重组竹复合梁为研究对象,开展了2组复合梁的四点弯曲试验,通过测量FRP表面应变得到了胶层界面平均切应力。研究结果表明,胶层界面切应力可分成弯剪段、过渡段和纯弯曲段3个区域,在弯剪段,当FRP的厚度增加时,胶层界面应力也近似成倍增加,而纯弯曲段的胶层界面应力均保持在0值附近。关键词重组竹;胶层;FRP;界面应力0引言随着人们对绿色建筑和环保材料的关注日益密切,竹子作为伐后可再生,生长周期短,废弃后可降解的天然生物质复合材料而备受关注[1-2]。以竹束或纤维化竹单板为构成单元,压制而成的新型竹基复合材料克服了天然竹子的缺陷,已被广泛应用于多个领域[3]。然而,重组竹梁作为受弯构件,难以满足大跨度结构的要求[4]。FRP材料由于具有强度高、重量轻、耐腐蚀性好等优点,已被广泛用于重组竹梁的加固材料[5]。对于含有胶层的复合梁来说,胶层界面应力分布,对于复合梁的失效模式及破坏的位置有重要的影响。许多学者对复合梁的胶层界面进行了研究。Li等[6]采用非线性有限元法研究了FRP与混凝土界面的力学性能,对FRP的种类和宽度、载荷、弹性模量、胶层厚度等参数对胶层界面应力的影响进行了研究。Du等[7]建立了FRP与混凝土梁端部未对齐FRP加固混凝土梁有限元模型,验证了提出的四参数模型的正确性。Wu等[8]基于内聚力模型(CZM)建立了碳纤维增强聚合物-增强钢板的有限元模型,并通过试验进行验证,揭示了胶层的剥离机理。总的来说,大多数理论模型都是通过建立端部未对齐的复合梁或单搭接接头有限元模型进行验证,被加固梁大多针对混凝土梁或钢板,尚未见到端部对齐的FRP-重组竹复合梁胶层界面应力的研究。因此,本文对FRP-重组竹复合梁胶层界面切应力进行研究,开展2组复合梁的四点弯曲试验,通过在FRP表面贴应变片得到胶层界面平均切应力,并分析FRP厚度对胶层界面切应力的影响。1试验1.1试件制备重组竹由无锡博大竹木业有限公司制造。重组竹梁由工厂订制,根据《结构试验方法标准》GB/T50329—2012[9],确定试件尺寸长×宽×高为1900mm×70mm×100mm,复合梁的实际尺寸见表1。表1各试验梁实际参数单位:mm试件编号实际尺寸FRP类型胶层厚度BC1-a1932×106.68×71.03CFRP...