Page 69 - 2024年第55卷第4期

离长度随粘结强度增大而减小，当粘结强度从 １ＭＰａ增大至 ２ＭＰａ时，剥离长度从 ５８．５２ｍｍ降低至
３１．２７ｍｍ，单位强度的剥离量降幅为 ２７．２５ｍｍ；当粘结强度从 ２ＭＰａ增大至 ４ＭＰａ时，剥离长度从
３１．２７ｍｍ降低至 １６．８２ｍｍ，单位强度的剥离量降幅为 ７．２２ｍｍ，为前者的 ２６％，可知当粘结强度低于
２ＭＰａ时，随着粘结强度的降低，剥离长度会迅速增大，但粘结强度处于 ２～６ＭＰａ区间时，剥离长度
随粘结强度降低趋势较为缓和，因此对于剥离长度要求较高的应用场景，应尽量使得涂层粘结强度高
于 ２ＭＰａ。

图 ６ ＳＭ１模型不同粘结强度计算结果

涂层最大应力随粘结强度增大而增大，且最大应力同涂层强度近似满足线性相关关系，当粘结强
度从 ２ＭＰａ增大至 ４ＭＰａ时，最大应力从 ８．６２ＭＰａ增大至 １８．１７ＭＰａ，增幅为 ２．１倍，这同涂层结构
受力特性相关，当涂层粘结强度增大时，涂层剥离长度变小，因而不依附于结构基面的自由拉伸段变
小，在相同的开裂变形及水压作用下，涂层的轴向应变响应增大，因而对应更大的应力。
以 ＳＭ１ － Ｔ Ｆ Ｃ２．５Ｐ５工况为例，涂层剥离长度及最大应力随开裂宽度变化情况如图 ７所示，其
中，最大应力随开裂宽度变化规律性不显著，但剥离长度随开裂宽度增大而增大，以 ５ｍｍ厚涂层为
例，当开裂宽度从 ０．５ｍｍ增大至 ２．０ｍｍ时，剥离长度从 １４．８６ｍｍ增大至 ５８．７５ｍｍ，增幅为 ３．９５倍，
上文分析可知，当裂缝开展使得涂层内轴力达到剥离荷载时，随着裂缝的进一步开展，剥离将持续发
生，因而剥离长度同开裂宽度成正相关关系，同时需意识到，此时以两端固支梁模型描述自由段涂层
时，由于其梁体厚度远大于梁体跨度，因而梁体处于剪切受力状态，梁跨度（亦即开裂宽度）的有限增
长并不能改变梁体受力状态，剪切应力始终处于控制状态，因而其最大应力并未随开裂宽度变化而呈
现出显著的规律性。

图 ７ ＳＭ１模型不同开裂宽度计算结果

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