廣義荷載下，纖維增強復合材料（FRP）加固混凝土結構往往因界面強度不足而發生界面剝離破壞。界面剝離過程復雜，試驗觀測難度大。有限元法等數值模擬方法在粘結界面本構模型、求解精度、網格重分和映射、大型非線性方程組求解、算法穩定性和收斂性等方面尚存不足。目前大部分研究針對靜載下的界面剝離問題，沖擊、碰撞和爆炸等動載作用下的界面剝離機理尚不明確。本項目擬基于Griffith應變能釋放率推導和驗證一種普適的彈塑性復合型裂縫擴展準則，結合面內剪切試驗建立合理的率相關界面單元本構模型，在FEM-SBFEM耦合技術、局部弧長法、高效的網格重分和映射技術的基礎上實現沖擊荷載下FRP-混凝土界面動態剝離全過程的快速顯式模擬，并與精細有限元和沖擊試驗相互驗證。通過參數分析揭示應變率效應、慣性效應、加載速率和粘結材料特性等因素對界面剝離宏觀規律和微觀表征的影響，為FRP加固混凝土結構的安全性研究奠定重要基礎。 2100433B

對于我國南方及沿海地區的FRP加固鋼筋混凝土（RC）橋梁結構，濕熱的大氣環境和車輛疲勞荷載共同作用會加速界面粘結性能的退化，發生疲勞破壞，直接影響加固橋梁結構的整體性和安全性，因此，探討FRP-混凝土界面在濕熱環境和疲勞荷載作用下的粘結-滑移機理具有重要的科學意義。 本項目以碳纖維薄板（Carbon Fiber Laminate，簡稱CFL）與混凝土的粘結界面為研究對象，考慮我國南方濕熱的大氣環境，對濕熱環境和疲勞荷載作用下CFL-混凝土界面的粘結滑移機理進行了研究，主要研究內容和結論如下： （1）提出了FRP-混凝土界面的剪切疲勞實驗方法。研制了裝夾具，確保CFRP-混凝土界面在疲勞實驗過程中始終處于純剪切應力狀態；研制了濕熱環境和疲勞荷載共同作用的控制系統，實現加載條件；利用數字圖像測試技術（Digital Image Correlation，DIC）非接觸式精確測試方法，觀測裂紋在疲勞荷載下的萌生、發展過程。 （2）濕熱環境與疲勞荷載的非共同作用、共同作用的CFRP-混凝土界面粘結-滑移機理的實驗研究。對雙剪試件進行濕熱環境預處理，然后在室溫大氣中實施疲勞實驗，探討了不同溫度、濕度條件等對CFRP-混凝土界面粘結-滑移機理的影響。模擬CFRP加固混凝土橋梁結構的實際工作條件，在濕熱環境箱內進行疲勞實驗，探討濕熱環境和疲勞荷載共同作用下對界面粘結性能的加速退化機理。 （3）濕熱環境與疲勞荷載下CFRP-混凝土界面的粘結-滑移模型研究。對CFRP-混凝土界面的粘結-滑移實驗曲線進行分析，構建考慮濕熱環境的界面疲勞粘結-滑移模型，提出模型中特征參數的表達式。 本項目的研究結果將為FRP-混凝土界面在濕熱環境下的疲勞性能研究提供方法參考意義，為CFRP加固RC結構的界面粘結-滑移耐久性分析提供理論依據和基礎實驗數據。 2100433B

針對我國南方及沿海地區的典型氣候以及公路橋梁的活載特點，探討碳纖維增強復合材料（CFRP）加固混凝土橋梁結構耐久性的基礎科學問題——FRP-混凝土界面在濕熱環境與車輛荷載共同作用下的疲勞粘結-滑移機理。提出濕熱環境下CFRP-混凝土界面的剪切疲勞實驗方法、CFRP-混凝土界面疲勞損傷全過程的非接觸式在線高精度測試方法，以解決剪切疲勞實驗過程如何保持界面處于純剪切應力狀態、界面滑移量的精確測量方法和技術、界面粘結-滑移實驗曲線下降段數據的有效獲取等關鍵技術；建立考慮濕熱環境影響的CFRP-混凝土界面的疲勞粘結-滑移模型，以準確描述界面粘結-滑移實驗全曲線，突破現有FRP-混凝土界面粘結-滑移實驗曲線下降段的力學-數學描述難題；初步探明CFRP-混凝土界面在濕熱環境與疲勞荷載共同作用下的粘結-滑移機理，為CFRP加固混凝土橋梁結構的耐久性評估和加固設計提供理論依據和基礎實驗數據。