玻璃纖維增強塑料錨桿錨固機理研究.pdf

1、錨桿在土木工程領域應用廣泛。以鋼材為原材料的傳統(tǒng)錨桿容易銹蝕，當用作地下工程的結構構件，因其更換困難會對結構的安全性和耐久性帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。近年來，具有輕質、高強、耐腐蝕、不導電等優(yōu)良特性的復合纖維增強塑料(FiberReinforcedPolymer,以下簡稱FRP)被引入混凝土結構配筋和加固以及各類錨固工程中。目前，對于FRP錨桿的研究和應用相對較少，特別是作為FRP錨桿錨固核心內容的錨固機理，相關的試驗數據與研究成果更加有限。

2、 本文研究的玻璃纖維增強塑料(GlassFiberReinforcedPolymer，以下簡稱GFRP)是一種高性價比的FRP材料。研究設計了一系列的GFRP錨桿拉拔試驗，以評價GFRP錨桿的錨固機理；同時，以試驗為基礎分析GFRP錨桿的受力性能，推導出描述GFRP錨桿和錨固體承載和變形機理的模型，編制了模擬GFRP錨桿拉拔試驗荷載——滑移全過程曲線的有限元程序，可用于分析錨桿的復雜受力過程。本項研究為GFRP錨桿相關設計方法、施工

3、要點、質量檢測控制標準提供了必要的基礎數據和分析手段，對推動FRP錨桿在錨固工程中的廣泛應用有積極意義。 本文的主要研究結論和成果如下：(1)調查并評價了錨桿粘結性能的試驗方法，在標準拉拔試驗模型的基礎之上，建立了符合錨桿力學性能的改進拉拔試驗模型。 (2)在改進拉拔試驗模型的基礎上，對GFRP錨桿在高強砂漿錨固下的錨固性能開展試驗研究，重點研究了GFRP錨桿與高強砂漿的臨界粘結長度、拉拔承載力、平均粘結強度隨錨桿的粘結

4、長度的變化、錨桿直徑的變化以及錨固砂漿強度等級的變化進行分析評價，并且分析總結GFRP錨桿拉拔破壞模式，研究GFRP桿件軸向力的分布規(guī)律。 (3)參考國內外對錨桿與砂漿粘結本構關系的研究，并結合改進的拉拔試驗結果提出GFRP錨桿與砂漿之間的粘結本構關系，并將此本構模型用于數值模擬。 (4)根據軸對稱有限元的分析方法，建立了錨桿拉拔有限元模型。 (5)采用改進的弧長法，追蹤錨桿拉拔的荷載——滑移全過程曲線，并使用面