基于电纺纳米纤维膜胶结界面改性的CFRP加固钢结构的创新应用

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碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)因其轻质高强、耐久性、抗疲劳及抗腐蚀性好等优异性能,已在土木工程既有结构修复以及新建结构加固中得到广泛应用。然而,相较于混凝土结构而言,CFRP在钢结构中的应用还相对匮乏。已有研究表明,采用环氧黏结剂胶接CFRP-钢复合结构时,二者之间的黏结界面为薄弱部位。此外,CFRP加固钢结构在服役过程中不可避免地遭受恶劣环境(如高温、周期性干湿和冻融循环等)的影响,尤其是在环境高温下其胶结界面和疲劳性能会逐渐退化,导致加固系统发生不可逆的损伤与破坏。因此,本文创新性的采用电纺纳米纤维膜对CFRP-钢的胶结界面进行改性,对加固系统的静力和疲劳性能展开试验研究。本项研究对提高损伤钢结构或新建CFRP-钢复合结构的承载能力、延长疲劳寿命具有重要的意义。对助力钢结构疲劳痼疾的克治以及相关技术标准的完善,推动加固技术和现代复合材料在工程结构中的应用和发展提供了新思路。