[发明专利]考虑剪应力反向现象及数据离散性的界面破坏评价方法

权利要求书

1.考虑剪应力反向现象及数据离散性的界面破坏评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在典型的滑移函数中引入波动函数，以确定新的滑移函数s(x)：

此为式(1)，

其中，s为滑移量，x为FRP-混凝土界面上距离自由端的位置坐标，α、β为常数，x₀为滑移曲线中最大剪应力所对应的位置坐标，波动函数Φ(x)为：

此为式(2)，

其中，A为波动函数的幅值，T为波动函数的周期；

S2.确定波动函数的周期T的表达式：设定波动周期T与FRP的有效粘结长度L_e相等，T＝L_e，此为式(3)，

且有：此为式(4)，

式中，δ为常系数；

S3.确定波动函数的幅值A的表达式为：

此为式(5)，

S4.利用实验数据拟合表达式中的各参数，最终确定粘结～滑移分析模型；

S5.利用S4得到的分析模型对界面剥离破坏行为进行评价。

2.根据权利要求1所述的考虑剪应力反向现象及数据离散性的界面破坏评价方法，其特征在于：步骤S3中幅值A的表达式的确定过程包括以下步骤：

S3-1.将式(1)代入FRP沿界面方向的应变公式中，得到FRP的应变函数：

此为式(6)，

式中的ρ为常数，且其中E_f、t_f和b_f分别为FRP的弹性模量、厚度和宽度，E_c、t_c和b_c分别为混凝土的弹性模量、厚度和宽度；

S3-2.令x等于FRP的长度L_f，得到FRP端部应变：

此为式(7)；

S3-3.由式(6)，结合FRP端部的应变ε(L_f)与载荷的对应关系，以确定x₀与载荷P的反相关关系；

S3-4.兼顾量纲匹配原则，令幅值A的表达式的构造为：

k₀为常数，此为式(8)；

S3-5.通过剪应力最大值的物理意义确定k₀的大小：

此为式(9)；

S3-6.将式(9)代入式(8)，以得到幅值A：

此为式(5)。

3.根据权利要求2所述的考虑剪应力反向现象及数据离散性的界面破坏评价方法，其特征在于：步骤S4中，分析模型的确定包括以下步骤：

S4-1.将式(1)代入剪应力与滑移的关系式以得到剪应力函数：

此为式(10)，

S4-2.将式(1)、(2)、(3)、(5)、(6)和(10)联立，可得到最终的滑移函数、应变函数和粘结～滑移模型：

此为式(11)，

此为式(12)，

此为式(13)；

S4-3.将式(11)代入式(12)，结合FRP自由端受到的载荷与应变之间的关系，得到载荷～滑移曲线的表达式：

此为式(14)；

S4-4.根据载荷～滑移实验曲线，拟合式(14)中的参数α、β，再将参数α、β的数值代入式(13)，以得到界面粘结～滑移的分析模型。