以水泥砂漿為錨固劑的錨桿屬于粘結(jié)型錨桿。它在水電、金屬礦山、土木交通和地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域應(yīng)用得比較多,其支護(hù)效果在工程災(zāi)害防治和調(diào)控上起著重要的作用。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,地面空間有時(shí)不能滿足人們生產(chǎn)生活的需要,因此地下空間正被不斷地開發(fā)。因?yàn)榈刭|(zhì)條件比較復(fù)雜,在開發(fā)過程中涌現(xiàn)了許多支護(hù)困難的隧道,現(xiàn)有的錨桿支護(hù)技術(shù)難以滿足穩(wěn)定性要求,所以我們必須將現(xiàn)有的錨桿進(jìn)行優(yōu)化,使其擁有最好的巷道穩(wěn)定狀態(tài)。錨桿外表形態(tài)有橫肋間距、高度、角度、寬度,通過調(diào)整以上四個(gè)參數(shù),錨桿支護(hù)性能會(huì)改變,因此對(duì)其進(jìn)行合理的調(diào)整能提高錨桿的支護(hù)性能。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)錨桿橫肋的四個(gè)參數(shù)進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn),以達(dá)到優(yōu)化錨桿性能的目的。通過對(duì)錨桿橫肋間距進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著橫肋間距增大,剪切強(qiáng)度先增大后減小,在橫肋間距為20mm時(shí)剪切強(qiáng)度到達(dá)峰值;隨著橫肋間距增加,剪脹角呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。通過對(duì)錨桿桿體橫肋高度進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著橫肋高度的增加,其剪切應(yīng)力呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì),在錨桿肋高為1.8mm下剪切強(qiáng)度到達(dá)最大值,隨著橫肋肋高增加,剪脹角呈增加趨勢(shì)。通過對(duì)錨桿橫肋角度進(jìn)行系列試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著橫肋角度增大,剪切強(qiáng)度先增大,但超過40°后隨著橫肋角度的增大剪切強(qiáng)度幾乎不變;隨著橫肋角度增加,剪脹角基本也增加。通過對(duì)錨桿橫肋寬度進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著橫肋肋寬增加,剪切強(qiáng)度也增大;隨著橫肋肋寬增加,剪脹角也增加。最終,對(duì)四個(gè)最優(yōu)的參數(shù)組合起來制作相應(yīng)的鋼模并進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性能確實(shí)最優(yōu)。驗(yàn)證了本試驗(yàn)的結(jié)論。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU476
【部分圖文】：

高度與粘結(jié)強(qiáng)度有關(guān)。加大橫肋高度可加強(qiáng)錨固劑與錨桿桿體的咬合效應(yīng)[16]。與此同時(shí)，鋼筋桿體自身的物理性質(zhì)如冷彎性能、抗疲勞性能和強(qiáng)度相對(duì)來說較差，橫肋間距縮小能夠加強(qiáng)咬合效應(yīng)卻會(huì)導(dǎo)致混凝土間齒減小抗剪切能力降低。對(duì)于螺紋鋼筋錨桿常采用相對(duì)橫肋面積來作為總體評(píng)價(jià)帶肋鋼筋的外表參數(shù)，相對(duì)橫肋面積是指橫肋在與錨桿鋼筋軸線相垂直的平面上的投影面積與鋼筋公稱周長(zhǎng)和橫肋間距的乘積之比[17-19]。世界范圍內(nèi)普遍在生產(chǎn)帶肋鋼筋時(shí)都對(duì)最小相對(duì)橫肋面積都作出了具體的規(guī)定。然而相對(duì)橫肋面積不是決定錨桿鋼筋粘結(jié)性能的唯一參數(shù)。現(xiàn)有的研究顯示雖然較粗帶肋鋼筋的相對(duì)橫肋面積略微增大但卻粘結(jié)強(qiáng)度更低。例如在同樣的條件下直徑為 32mm 比直徑為 16mm 的月牙型螺紋鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度低�？傻秒S著直徑的增大相對(duì)橫肋高度的減小造成了這一現(xiàn)象[20]。土耳其苦卡勞法大學(xué)的 A.kilic[21]等人，利用在圓鋼錨桿上加筑不同角度的橫肋，來研究錨桿橫肋角度對(duì)錨固性能的影響。試驗(yàn)中選取了 15°、30°、45°、60°、90°五種遞增的橫肋角度，如圖 1 所示：

桿錨固系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定可靠的問題；左旋有縱筋螺錨桿也由于錨穿全長(zhǎng)的縱筋，使的藥卷不能夠獲得充足有效的攪拌，并且兩邊不能緊密接觸，這尤其影響錨桿錨固的效果，使得錨固性能減弱光滑的桿體使藥卷的攪拌效果較帶肋桿體的攪拌效果差很多，且生錨桿與藥劑互相嵌入的錨固效果，因此其抗拉拔力最小。為錨固劑時(shí)錨桿鋼筋橫肋參數(shù)的研究帶肋鋼筋的基圓確定了的狀況下，橫肋牙形角會(huì)影響熱軋工藝及一般牙形角較大則熱軋效果佳，鋼材綜合利用率高。橫肋高度對(duì)、錨桿錨固效果、鋼材熱軋工藝和螺紋抗彎強(qiáng)度均有影響，橫肋高固性能和錨固劑攪拌效果就越好，但也會(huì)使錨桿在安裝過程中攪的強(qiáng)度減小，并且不利于熱軋工藝，使其在軋制的過程中，不易等，在橫肋間距為 33.15mm 時(shí)分別進(jìn)行了橫肋高度分別為 0.42、0.46mm 時(shí)錨桿拉拔試驗(yàn)情況。如圖 2、圖 3 所示：

圖 3 不同橫肋高度的研究現(xiàn)狀Fig.3 the research status of different transverse rib height驗(yàn)結(jié)果表明：隨著錨桿橫肋高度的增大，拔出錨桿所需的拉拔力肋高度達(dá)到一定數(shù)值以上時(shí)，橫肋高度再繼續(xù)增加錨桿的拉拔力肋寬度，會(huì)影響鋼材的利用率和鋼筋螺紋強(qiáng)度，寬度越寬，鋼材橫肋的剪切強(qiáng)度增大。橫肋角度會(huì)直接影響錨固劑攪拌效果和安阻力，橫肋角度越大，會(huì)使攪拌更緊密充實(shí)且鋼材利用率更大。鋼錨桿已經(jīng)在建筑螺紋鋼錨桿的基準(zhǔn)上做了些許優(yōu)化，比如減小了橫肋寬度和橫肋間距。任碩[29]等模擬了錨桿橫肋間距為 33.1 1.2mm 的條件下，橫肋寬度為 3、6、9、12、15、18、21mm 時(shí)況，結(jié)果顯示：拉拔力隨著橫肋寬度的增大而增大，但當(dāng)增大到力反而減小。表 1 不同橫肋寬度的拉拔力

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2822983