考虑剪切–滑移刚度变化的纤维筋锚杆锚固性能的能量算法

纤维增强塑料筋锚杆具有的高强度、耐腐蚀特性使其比传统钢锚杆更具应用前景,目前其相关研究尚处于起步阶段。锚固力学特征分析对其应用于锚固工程具有直接的指导意义,对此从纤维增强塑料筋锚杆拉拔试验所得P-s曲线出发,建立锚固段剪切滑移刚度沿程变化的界面黏结–滑移本构模型,该模型包含了对锚杆材料属性、岩土体性质、围岩应力状态以及接触面性质的综合反映。结合受力平衡方程和变形协调方程,以最小势能原理为约束条件,在边界条件下,通过离散迭代求解了端部锚固锚杆在拉拔荷载作用下锚固体轴向应力、侧阻力以及相对滑移的分布演化规律,并从能量角度推导端锚条件下锚杆临界锚固长度的计算模型。算例计算结果与实际工程所测得的规律和趋势相符,验证算法的合理性。该算法能够为纤维增强塑料筋锚杆锚固系统的分析和设计提供理论参考。     

纤维增强塑料筋在土木工程中的应用

随着城市化进程的不断深入,建筑工程事业也获得了进一步发展,人们对建筑工程质量的要求越来越高,特别是在机场、桥梁等重要土木工程建筑中。科学技术的发展,丰富了土木工程建筑材料,这些重要场所工程也逐渐偏向于选择具有较轻便、耐腐蚀性的建筑材料。纤维增强塑料筋作为一种新型材料,受到国内外土木工程界越来越多的关注。因此,加强对纤维增强塑料筋在土木工程中应用的研究至关重要。本文将对纤维增强塑料筋进行简单分析和研究,阐述纤维增强塑料筋在土木工程中的应用,从而推动我国建筑领域的进一步发展。     

纯复合材料筋混凝土的适用范围

为提高混凝土结构在一些特殊环境中的耐久性，国内外一直在研究用纤维增强塑料(FRP)筋混凝土来取代钢筋混凝土。目前常用的FRP筋主要有玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋、碳纤维增强塑料(CFRP)筋和芳纶纤维增强塑料(FRP)筋三种。此外，还有混杂纤维增强塑料(HFRP)筋，其变形性能要优于单一纤维增强塑料(FRP)筋。我国     

纤维塑料筋的特点及其在混凝土结构中的应用

报纤维增强塑料筋的各项性能和特点，介绍了该种新型复合材料在国内外的研究应用状况及在混凝土结构工程中的应用前景。     

非金属锚杆界面粘结强度试验研究

为解决岩土锚固工程中钢锚杆的腐蚀问题,自20世纪90年代起,国外开始采用纤维塑料筋这种非金属锚杆来替代传统的钢锚杆。纤维塑料筋具有抗拉强度高、抗腐蚀性能优良、容重小、热膨胀系数与混凝土和水泥砂浆相似等优点。在国内首次开展了纤维塑料筋锚杆的试验研究,基于63个试件的拔出试验,对纤维塑料筋锚杆与多种环境介质之间的界面粘结强度进行较为系统的研究,研究表明,纤维塑料筋锚杆具有较高的界面粘结强度。这一结论可为纤维塑料筋锚杆在岩土锚固工程中的应用提供依据和参考。     

纤维增强塑料筋混凝土粘结滑移本构模型

纤维增强塑料筋与钢筋性能的差异 ,使纤维增强塑料筋混凝土的粘结性能与钢筋混凝土的粘结性能存在明显不同 ,因此 ,研究塑料筋混凝土粘结滑移本构模型 ,对推广塑料筋混凝土结构在工程中的应用具有重要的理论意义和实用价值。在总结国内外已有的纤维增强塑料筋与混凝土粘结滑移本构模型的基础上 ,提出了粘结滑移的连续曲线本构模型。该模型以粘结滑移曲线的三个关键点为基础 ,物理概念明确、光滑连续 ,并与试验结果吻合良好     

工程结构用FRP筋的力学性能

通过分析工程结构用纤维增强塑料(FRP)筋的组成和物理力学性能特点,对比FRP筋性能和钢筋性能的不同之处,指出了FRP筋在工程结构中的适用性和应用前景。通过试验研究,分析了局部弯折对芳纶纤维增强塑料(AFRP)筋极限抗拉强度、加载速率和加载历史对编织型芳纶纤维筋(FiBRA)型AFRP筋弹性模量,以及应力水平对FiBRA型AFRP筋松弛率的影响,建立了规格为FA11的FiBRA型AFRP筋的松弛率计算公式。结果表明,局部弯折可能导致FRP筋的极限抗拉强度下降,FiBRA型AFRP筋编织状的成型特征造成其弹性模量在张拉过程中是渐趋稳定的,并且造成其总松弛量较大,工程应用时需充分考虑这些因素。     

新型玻璃纤维增强塑料砂浆锚杆的黏结性能试验研究

锚杆广泛应用于隧道、边坡、地下硐室开挖及支护工程中。通过锚杆的支护加固，岩土体的强度和稳定性能够得到显著的改善和提高。传统的钢锚杆在不良地质条件下存在锈蚀严重的缺点，给支护结构的安全性和耐久性带来严重威胁。玻璃纤维增强塑料具有轻质、高强、耐腐蚀等优良特性，是代替钢筋制作锚杆的理想材料之一。在经典拉伸试验模型的基础上，结合锚杆本身的受力特性，建立一种改进的拉伸试验模型，并且根据此试验模型，对直径分别为10，13，16mm的表面经过喷砂和缠绕纤维束处理的玻璃纤维增强塑料锚杆，以及直径为25mm的螺纹钢进行拉伸试验，试样的总数量为24组。试验采用强度等级为C60的混凝土模拟岩体，并采用强度等级分别为41．5，55．5MPa的砂浆作为锚固剂。在试验结果基础上，对玻璃纤维增强塑料锚杆的拉拔破坏模式、临界黏结长度、拉拔承载力、平均黏结强度以及与钢锚杆拉拔性能的比较进行研究讨论，对砂浆锚固玻璃纤维增强塑料锚杆的黏结性能进行系统全面的分析评价，为推广玻璃纤维增强塑料锚杆的工程应用、相关规范的制定，以及进一步研究工作提供一定数据储备和理论支持。     

土木工程中应用的纤维增强塑料的特性研究

虽然纤维增强塑料(FRP)的性能早已被认识,但本身的一些缺点限制了它作为一种建材的广泛应用。通过近年来广泛的研究,纤维增强塑料在不同的条件下的特性被进一步的了解。介绍了纤维增强塑料(FRP)的应用及组成,总结了常用几种类型的纤维材料和基体材料的力学性能及物理特性。还简要介绍了 FRP 筋的特性,为其工程应用提供一定的借鉴。     

玄筋锚杆在应用中基本参数及锚固性能的研究

对传统锚杆基本参数和锚固性能进行了分析,在此基础上结合中华人民共和国交通运输部发布的玄武岩纤维及其制品的行业标准,对不同直径和不同外观的玄武岩纤维筋抗拉拔力进行比较,确定了玄筋锚杆在工程应用中的基本参数及锚固性能。     

FRP锚杆工程特性的室内外试验研究

纤维增强塑料(简称FRP)筋是一种新型的复合材料,本文介绍了FRP锚杆的特点,同时通过室内试验和现场试验,对其拉拔破坏模式、粘结强度、拉拔承载力、锚固反应与钢锚杆进行了对比分析,阐述其锚具设计方法和施工质量检测方法。试验证明,FRP锚杆具有良好的力学性能,能够满足边坡锚固的设计要求,具有很高的推广应用价值和广阔的发展前景。     

纤维复合材料自锁式锚具设计及力学性能研究

为有效张拉和锚固环向纤维布,提出一种新型的锚固系统--自锁式锚具,该锚具由锚头、螺栓、螺母和高强纤维布组成,可以根据需要组合成单层纤维布或双层纤维布的张拉锚固装置。自锁式锚具可分为锚头固定式和锚头活动式两种,试验研究表明：锚头固定式锚具不使用黏结胶,适用于对混凝土墩柱进行快速加固,可以对环向碳纤维条带施加20%左右的预应力;锚头活动式锚具工艺简单,可以对环向碳纤维条带施加超过30%的环向预应力,更适用于实际工程。基于试验结果,给出了锚具尺寸和纤维布长度的计算方法,提出了通过扭力扳手对环向纤维布施加和控制预应力的方法,建立了扭矩与环向纤维布中预应力的换算式,并验证了该式的可靠性;分析了环向纤维布张拉过程中锚具的受力机理,理论分析和试验结果表明自锁式锚具具有良好的可靠性和实用性。     

纤维增强塑料锚杆锚固性能的数值分析

以建立的纤维增强塑料锚杆在岩土体中的粘结锚固基本方程为基础,结合纤维增强塑料锚杆的连续光滑粘结–滑移本构关系模式,提出了纤维增强塑料锚杆锚固性能分析的数值计算方法,并通过与FRP锚杆锚固试验结果对比确定有关参数。将数值计算结果与锚固试验结果以及理论计算结果进行了对比分析,验证了数值模拟方法的正确性。     

复合材料FRP在工程结构中的应用

纤维聚合物（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）复合材料由于其质轻、高强、耐腐等特点,已被广泛应用于土木工程中.针对一些工程结构急需维修加固的实际情况,对FRP在桥梁结构、混凝土结构、钢结构以及岩土工程中的应用进行了概述,并对预应力FRP筋或布置在混凝土结构构件的试验研究和应用进行了综述,最后指出了FRP用于工程结构存在的问题及发展前景.     

FRP复合材料在土建结构工程中的应用与推广

FRP复合材料在某些特定条件下可替代传统木结构、钢和钢筋材料 ,具有高强、轻质、抗腐蚀和耐疲劳、温度作用下稳定性能好等特点 ,因而受到土木工程界关注。本文简要介绍了FRP复合材料特点 ,对FRP复合材料在土木工程中的应用情况进行论述。最后 ,对FRP的发展进行展望。     

FRP加固钢结构的研究进展

钢结构在设计、制造、施工过程中可能产生各种缺陷,在使用阶段因超载、锈蚀、疲劳等原因会引起损伤累积,从而影响结构的安全。传统的钢结构加固方法主要有钢板焊接、螺栓连接、铆接或者粘接,这些方法存在许多缺点,如产生新的损伤和焊接残余应力等。而纤维增强复合材料(FRP)由于具有比强度和比刚度高、耐腐蚀等特点,已在混凝土结构加固中得到广泛应用。近年来的研究表明,FRP加固钢结构也显示出很好的效果。对国内外FRP加固钢结构的研究现状与进展进行了全面回顾与展望,涉及到钢结构构件的加固试验研究、胶粘剂及其受力分析研究、耐久性研究等诸方面。     

FRP约束混凝土柱研究与应用中的若干关键问题

简要介绍了FRP复合材料的特点和在土木工程中的应用情况 ,最后 ,对FRP约束混凝土柱研究与设计中的若干关键问题进行了探讨     

FRP加固技术研究概述

针对既有工程结构特点分析了钢筋混凝土结构加固的必要性,介绍了传统加固方法的不足,探讨了纤维增强复合材料(FRP)的性能,重点分析了FRP加固技术在抗弯、抗剪、抗震等方面的研究现状,并就抗弯、抗剪方面采用FRP加固的工程实例进行了说明,最后对FRP加固技术的发展方向提出了展望,为今后加固技术的深入研究提供参考。     

FRP约束混凝土柱发展现状简述

作为一种在土木工程中开始被广泛应用的新型结构材料,FRP具有轻质、高强、抗腐蚀和耐疲劳等优点,近年来备受国内外土木工程界的关注。简要介绍了FRP约束混凝土在土木工程中的应用,并对其研究现状进行简述,最后探讨了值得进一步深入研究的若干关键问题。     

钢筋混凝土T形截面连续梁穿翼栓锚绕杆自锁U形碳纤维布抗剪加固试验研究

U形纤维布外贴加固混凝土梁易因纤维剥离导致脆性剪切破坏,为此,针对T形截面梁提出了布端绕双杆自锁且用螺栓穿翼锚固的方案,并开展了连续梁负弯矩段受剪加固模型试验。结果表明：加固梁受剪承载力平均提高46.6%,最高达到了61.1%,有效防止了剥离破坏的发生,延性亦有不同程度的改善。绕杆自锁形成的可靠端部锚固使得纤维应变曲线具有“S”形上升的典型特征。既有规范基于常规矩形截面梁封闭粘贴加固试验建立的承载力计算公式对于绕杆锚固开口向上的U形纤维布受剪加固负弯矩T形梁段的适用程度不一,其中英国规范TR55和中国规范GB 50608—2010能够较好地预测主要参数对承载力影响的走势,澳洲规范HB305计算结果平均值与试验值最为接近。