【摘要】：為研究新型材料BFRP筋作為錨桿的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)行了BFRP筋的拉伸試驗(yàn)、與水泥砂漿的黏結(jié)性能試驗(yàn)、耐腐蝕性試驗(yàn)、剪切試驗(yàn),分析BFRP筋的力學(xué)特性。基于鋼筋錨桿設(shè)計(jì)規(guī)范和已有的研究成果,給出了非預(yù)應(yīng)力BFRP錨桿加固土質(zhì)邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)的取值方法和建議值。通過BFRP錨桿與鋼筋錨桿的現(xiàn)場支護(hù)對(duì)比試驗(yàn),分析BFRP錨桿的加固效果,驗(yàn)證BFRP錨桿設(shè)計(jì)的合理性。研究表明,非預(yù)應(yīng)力BFRP錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的抗拉安全系數(shù)不應(yīng)小于1.6(永久錨桿)和1.4(臨時(shí)錨桿)。BFRP筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為極限抗拉強(qiáng)度的80%,對(duì)于錨固常用的BFRP筋(直徑≥12 mm)可取為710 MPa。BFRP筋與砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等于拉拔試驗(yàn)得到的平均值除以2.1,對(duì)于錨固常用的BFRP筋可取為2.8 MPa。設(shè)計(jì)的BFRP錨桿可以有效地加固邊坡,較好地控制邊坡位移,且加固效果與鋼筋錨桿相當(dāng),BFRP錨桿設(shè)計(jì)合理,采用等強(qiáng)度替代鋼筋的方法進(jìn)行BFRP錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)是可行的。
【圖文】：

瞬亢?容易被壓壞而無法測定BFＲP筋的真實(shí)抗拉強(qiáng)度。根據(jù)國內(nèi)外關(guān)于纖維增強(qiáng)復(fù)合筋(FＲPs)拉伸試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，采用公認(rèn)性能較好的喜得利植筋膠將長20cm的無縫鋼管粘結(jié)到筋材的兩端作為夾具，常溫靜置24h后，在數(shù)控液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，如圖1所示。試樣選用直徑為6，8，10，12，14mm的BFＲP筋，每組4個(gè)試件，試件長度為70cm，保證中間自由段長度不小于30cm。在試件中部安裝高靈敏度的數(shù)字引伸計(jì)對(duì)其拉伸長度進(jìn)行采集，萬能試驗(yàn)機(jī)以2mm/min的加載速率進(jìn)行加載直至試件破壞，記錄試件的最大拉應(yīng)力與破壞形態(tài)。圖1BFＲP筋拉伸試驗(yàn)Fig.1TensiletestofBFＲPbar拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。試驗(yàn)得到各個(gè)直徑的BFＲP筋抗拉強(qiáng)度平均值分別為1292，，1119，21

8－41032111971.6690489510－197110－2111010－3110810－41080106756.8289785412－190412－290012－387312－488889112.0785571314－191314－288614－394714－492191721.75851733圖2BFＲP筋典型全應(yīng)力－應(yīng)變曲線Fig.2Typicalcompletestress-straincurveofBFＲPbar1.2BFＲP筋與水泥砂漿黏結(jié)性能試驗(yàn)采用M20、M30的砂漿、純水泥漿分別與直徑為4，8，10，12，14mm的BFＲP筋進(jìn)行中心拉拔試驗(yàn)，每組試驗(yàn)做4次。標(biāo)準(zhǔn)黏結(jié)試件參考《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB50152—92)，澆注試件并養(yǎng)護(hù)，如圖3所示。圖3拉拔試驗(yàn)的試件Fig.3Samplesofpull-outtest采用萬能試驗(yàn)機(jī)來進(jìn)行試驗(yàn)，以3kN/min的速率對(duì)試件進(jìn)行加載，如圖4所示。試驗(yàn)加載端夾具為長20cm的鋼管，采用喜得利植筋膠粘結(jié)。試驗(yàn)固定端放入特制的鋼支架內(nèi)，在加載時(shí)為防止應(yīng)力集中，在試件表面上放置1個(gè)鋼墊板，在平穩(wěn)壓力作用下緩慢施加試驗(yàn)力。圖4BFＲP筋拉拔試驗(yàn)Fig.4Pull-outtestonBFＲPbar試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，BFＲP筋直徑不同，與砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度也稍有不同，直徑為4mm的BFＲP筋表現(xiàn)出來的黏結(jié)強(qiáng)度最大。BFＲP筋表面經(jīng)過黏砂處理，直徑越小，表面黏砂體現(xiàn)出來粗糙程度越大，故試驗(yàn)得到的黏結(jié)強(qiáng)度越大。此外，水泥砂漿強(qiáng)度越高，試驗(yàn)得到的黏結(jié)強(qiáng)度也越高，BFＲP筋與純水泥漿的黏結(jié)強(qiáng)度為2.24～3.01MPa，與砂漿黏結(jié)強(qiáng)度為4.77～12.23MPa。1.3BFＲP筋耐腐蝕性試驗(yàn)試樣選用直徑為6，8，10mm的BFＲP筋材各422
【作者單位】： 西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院;中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司;
【基金】：中建股份科技研發(fā)課題項(xiàng)目(CSCEC-2013-Z-25)
【分類號(hào)】：U417.1

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2545632