GFRP锚杆特性试验研究

来源 :华北水利水电学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:donny0325
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
GFRP(GlassFiberReinforcedPolymer)是玻璃纤维增强聚合物的缩写,是一种新型复合材料,具有轻质高强、耐腐蚀性能好等优良的力学特性。将其替代钢材锚杆用于边坡工程加固将会很好的解决钢材锚杆耐腐蚀性能差,施工困难等很久以来困惑工程技术人员的难题,具有很好的经济价值和社会效益。 本课题通过一系列试验验证了GFRP锚杆具有良好的力学性能,主要包括:拉伸试验、剪切试验、蠕变试验、抗腐蚀性能试验等室内试验。大直径的GFRP锚杆由于材料容易脆断,试验机夹头夹持不住,直接拉伸试验很难成功,多用的方法是加工成小直径试件进行试验。为减少尺寸效应及试件再加工造成的影响,对不同直径GFRP筋材试件拉伸试验,用回归方法预测了大直径φ32mm的GFRP锚杆强度为654MPa,拉伸破坏形式为脆性破坏。剪切试验测试GFRP锚杆的剪切强度为185.8Mpa,并且对GFRP锚杆常温条件的蠕变进行了试验研究,证明了GFRP锚杆常温条件下蠕变量很小,能够满足一般工程要求。所有的室内试验结果表明:GFRP锚杆与钢材锚杆相比具有强度高,质量轻,并且其弹性模量与混凝土的弹性模量相近,因此在受力条件下与混凝土的变形协调性也较钢筋好。同时,在考虑到截面抗拉能力相等的情况下,与钢筋锚杆进行了经济性对比分析,结果也表明GFRP锚杆具有较高的性价比。 GFRP锚杆抗腐蚀性能试验是分别把GFRP锚杆试件放置在PH1、PH4的硫酸溶液,PH7的纯水,和PH12、PH14氢氧化钠溶液中,分别在10d、20d、40d、60d、120d后进行拉伸试验。经过120d腐蚀溶液浸泡后,GFRP锚杆试件尺寸没有变化,颜色稍有变化,腐蚀后的试件干、湿重量变化率最大为0.3﹪,强度保持率分别为100﹪、100﹪、98.8﹪、97﹪、88﹪。试验结果表明GFRP锚杆具有良好的耐腐蚀性能,如果用于工程中将会很好的解决钢筋耐腐蚀性能差问题。 同时,本课题也进行了一系列的现场试验,主要包括拉拔试验和GFRP锚杆加固边坡监测。通过拉拔试验和光纤监测相结合的方法,研究了GFRP锚杆荷载传递机理和循环荷载作用下轴力分布的特征。试验结果表明,φ31GFRP锚杆在荷载作用下的有效传递范围约1.5m,锚杆轴力沿埋深迅速衰减,0.6m以后的锚杆轴力随荷载增加的变化已经很小。在循环荷载作用下,锚杆受力传递范围不断增大,最大粘结应力部位不断向深部发展。 通过对GFRP锚杆加固的试验边坡监测数据表明,GFRP锚杆试验边坡经过当地四百年一遇的强降雨考验后,仍安全运行,结果表明GFRP锚杆同钢锚杆一样能够有效约束边坡变形,起到加固效果。通过与钢筋锚杆的受力状态进行对比分析,GFRP锚杆与钢筋锚杆在同等条件下应力变化曲线相似,表明GFRP锚杆是能够对高边坡起到约束作用,但由于其弹性模量较小,因此,所以变形较大,其受力状态对外界条件更为敏感。 作为一种替代钢材用于土木工程的新型复合材料,GFRP筋材具有优良的力学性能,已经在其他领域广泛应用。但是,作为锚杆用于高边坡加固的实例,目前在国内还是未见到相关文献报道,所以,无论理论探讨还是施工方法都还存在很多问题,需要进一步研究、探讨,以期真正推广GFRP锚杆这种新型材料。
其他文献
本文以企业应收帐款管理问题为研究基础,从深入分析企业应收账款恶化的原因入手.通过对国内外有关文献的研究,对公司应收账款管理问题以及在管理行业中的实际应用进行了比较
重庆市涪陵区植物油厂滑坡体,处于三峡库区长江右岸阁水溪右岸斜坡地段。近十年来,由于自然因素和人类工程活动的影响,该研究区地面和建筑物多处产生拉裂变形破坏,近几年来变形趋
本文借鉴已有研究成果通过室内试验及现场实验,从热学、材料学及工程结构性能上对混凝土性能的特殊要求开展研究;通过现场试验和数据分析及有限元计算从热学、力学及工程可靠性
本文针对铁粉压制成形这一粉末冶金生产中的重要工序,基于MSC.Marc有限元软件,采用有限元仿真分析技术,对铁粉压制成形过程进行细观模拟分析,讨论了影响压制成形的几个关键因素,着重研究了界面摩擦对制品性能的影响。论文首先在系统分析粉末压制成形细观模拟研究现状的基础上,探讨了细观模拟粉末压制成形的力学模型及模拟分析中的相关有限元理论,分析了粉末压制成形细观模拟的难点,通过对几种有限元分析软件使用性能
在矿山生产过程中存在较强的工业游散电流形成的干扰电场,这对常规电法勘探造成很大困难。如果将这些干扰场源作为电法勘探中的场源加以利用,观测在干扰场源激励下地下介质的电
本文通过现场的调查研究和室内的统计分析,对巴山坝址区的岩体结构面进行精细的工程地质分级、分类。并应用加拿大多伦多大学开发的DIPS V2.22对各级结构面进行定量和半定量
本文在总结水泥搅拌桩处理软基研究成果的基础上,进一步分析了水泥搅拌桩加固软土地基的机理及其受力和变形性状。根据国内外大量试验成果,归纳出水泥土各种物理、力学指标的取
本文从地质特征入手,利用岩心、录井、测井、测试资料,针对沙家沟地区长6储层低孔,低渗的地质特点,对储层岩性与电性、物性与电性、含油性与电性之间的关系进行了深入研究。
计算机仿真是一种广泛应用的技术,它是用图形化的显示方式或数字模拟方式对电子电路的实际工作状态进行现实的模拟,用计算机实现电路功能和电路特性的分析。计算机仿真技术彻底
在稀油开采过程中,油井结蜡是影响油井正常生产的一个重要原因。本文以辽河油田高凝油为研究对象,通过油井结蜡机理的研究,对降凝防蜡机理进行了研究,开发研制了新型防蜡冷输