玻璃纤维增强塑料(GFRP)锚杆粘结性能的影响因素分析

通过对国内外大量拉拔试验和梁式试验得到GFRP筋与混凝上粘结性能试验结果的调查分析,探讨了GFRP筋的表面形状与表面处理方法,GFRP直径、GFRP埋入长度、混凝土强度等级与使用环境等因素对GFRP筋粘结强度的影响,指出了FRP筋的粘结滑移关系模型与粘结长度计算公式的特点与应用条件.分析表明:①粘结强度随着肋间距的增大先增加后下降,随着肋高度的增大也是先增加后下降,随着肋宽度的增加而增大;GFRP筋的粘结强度随着埋入长度的增加而降低,随着混凝土强度的提高而增加;GFRP筋在使用环境中性能的劣化使得其与混凝土粘结强度降低.②试验方法与试件没有统一标准,GFRP锚杆粘结性能研究缺少大量实验数据的支撑.

纤维增强塑料筋锚杆及其应用

纤维增强塑料(FRP)筋锚杆在岩土工程中的应用是目前国际土木工程领域研究开发的热点。介绍了锚杆材料的发展,讨论了纤维增强塑料筋锚杆的组成、生产工艺和这种锚杆的优点及其工程应用,并对纤维增强塑料筋锚杆锚具的设计问题也进行了简单的讨论。

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10,13,16 mm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25 mm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41.5,55.5 MPa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。

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。

纤维增强塑料筋锚杆锚固性能的数值分析

将纤维聚合物筋锚杆与锚固体之间的粘结层简化为粘结界面,以纤维聚合物筋锚杆、锚固体的应力应变本构关系以及纤维聚合物筋锚杆与锚固体的非线形粘结滑移本构关系为基础,利用数值叠代和递推计算方法实现了纤维聚合物筋锚杆与锚固体锚固性能的计算机模拟试验,并以纤维聚合物筋与混凝土的粘结锚固问题为例进行了数值分析,得到了纤维增强塑料筋与混凝土的加载端拔出力与滑移的关系.

玻璃纤维增强塑料锚杆设计研究

锚杆支护方法在岩体加固工程中被广泛应用,锚杆作为支护结构的核心应具有足够的安全度和耐久性。由于钢材易腐蚀,钢锚杆的耐久性受到质疑。玻璃纤维增强塑料(GFRP)锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,用其代替传统钢筋用于边坡加固可较好地解决锚杆耐久性问题。GFRP锚杆的结构设计包括锚杆选型,内、外锚固段设计,锚杆间距设计等内容。与钢锚杆相比,GFRP锚杆对横向荷载有较强的敏感性,不能直接与紧固器(如螺母)相连。本项目对自发研制的螺纹耦合半模钢夹具的夹持力进行了试验测试。试验结果表明,单个夹具的夹持力可达到15 t,两个夹具并行使用,可达到35 t的夹持力,完全满足工程锚杆最大荷载设计要求。但夹具与混凝土之间的粘结力均低于锚杆的设计强度,因此,采用两个并行夹具加钢垫板的方式对GFRP锚杆进行外部端部锚固。

纤维增强塑料岩土工程锚杆加固机理及分析

首先基于岩体结构本身的形态特征和破坏规律,提出纤维增强塑料(FRP)材料与混凝土黏结模型,结合锚杆、锚固体和岩体层三者的作用机制,对FRP锚杆的受力过程进行分析。结合FRP锚杆受力分析,选择有代表性的影响因子锚杆长度、锚杆直径、钻孔直径、锚固剂类型作为实验因素,锚杆最大承载力、滑移量、黏结应力作为目标质量。通过现场正交实验设计方案及方差分析,提出不同目标质量下的最优参数组合,并对不同因素影响锚固体系力学性能的显著程度进行排序。

光纤光栅纤维增强塑料筋锚杆

在纤维增强塑料筋制作过程中,将光纤光栅传感器埋入其内部,可得到光纤光栅纤维增强塑料筋锚杆,它兼具受力与传感的特性,集结构和功能于一体。文章对此类锚杆的传感机理和传感特性进行了研究。研究结果表明,光纤光栅纤维增强塑料锚杆具有耐腐蚀、抗拉强度高、自重轻、自诊断等优异性能,可广泛应用于矿井、建筑、水利和交通领域的支护、锚固和在线实时安全监测。

大采高仰斜工作面玻璃纤维增强塑料锚杆煤壁加固技术及应用

针对段王矿090502综采工作面存在近200m仰采段,为提高煤壁稳定性,避免或减少煤壁片帮发生,提出玻璃纤维增强塑料锚杆煤壁加固方案,通过数值模拟方法对煤壁加固参数进行了优化研究,并进行了现场应用。研究结果表明:采用20mm×3.0m全螺纹玻璃纤维增强塑料锚杆、间排距为1.5m×1m进行煤壁加固,不仅可保持煤壁稳定,而且施工方便,保证了工作面的正常回采。

纤维增强塑料锚杆研究

纤维增强塑料(FRP)锚杆作为一种防腐、高强、抗蠕变疲劳、耐久的复合材料,适宜代替钢质锚杆应用在腐蚀性强、耐久性要求高的岩土锚固工程中。文中论述了FRP锚杆的特点和研究发展状况;介绍了锚具研究的进展;提出了FRP锚杆的发展方向。

玻璃纤维增强塑料锚杆杆体的力学性能研究

高性能的GFRP杆体是提高GFRP锚杆高性能的关键,GFRP杆体的力学性能指标是指导锚杆设计施工的重要参数。本文通过GFRP筋进行基本力学性能试验,测定了GFRP筋的极限抗拉强度、弹性模量、延伸率、应力-应变关系以及筋的抗剪强度,证实了GFRP筋可以代替钢筋应用在岩土锚固工程中。

麻花式玻璃纤维增强塑料锚杆的开发和研制

阐述了麻花式玻璃纤维增强塑料锚杆研制过程、结构特征与工作原理,分析了其主要优点,探讨了其技术效果与经济效益。

纤维增强塑料FRP在土木工程中的研究与应用

FRP材料在土木工程领域已有大量的研究成果和应用实例。详细综述了FRP材料的主要性能、研究和应用现状。FRP的优良性能使其有望在土木工程中得到广泛的推广应用。

纤维增强塑料筋在预应力混凝土结构中的应用

介绍了国外纤维增强塑料 (FRP)筋的种类和性能 ,锚固系统 ,设计基本规定及预应力损失值计算 ,受弯构件性能、承载力设计计算和改善构件延性的技术措施 ,以及FRP筋在工程中的应用情况等。

纤维增强塑料筋的性能与发展

本文详细介绍了纤维增强塑料筋(Fiber Reinforced Plastic Rebar,简称FRP筋)在国内外的发展概况及其基本物理力学性能,指出了目前的纤维增强塑料筋及其混凝土构件力学性能研究中存在的问题。

磁致伸缩导波技术在纤维增强塑料锚杆中的应用

为了提高纤维增强塑料(FRP)锚杆的缺陷检测精度,将磁致伸缩检测技术应用于FRP锚杆检测,通过镍带与FRP锚杆耦合的方式激发并接收磁致伸缩导波信号;为了解决磁致伸缩导波信号信噪比低、特征不明显的问题,利用变分模态分解(VMD)算法将信号分解为多个模态信号,对各层多模态信号进行滤波后重构,再通过最小均方误差估计(MMSE)增强算法提高信号信噪比。结果表明:经变分模态分解-最小均方误差估计(VMD-MMSE)算法处理后,可提升FRP锚杆反射回波信号的信噪比和信号特征;磁致伸缩导波检测技术可应用于FRP锚杆质量检测,可对有周向缺陷的FRP锚杆长度、缺陷位置进行精确判断。

纤维增强塑料筋与混凝土粘结性能研究

纤维增强塑料是一种高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳的新型复合材料,近年来,纤维增强塑料代替钢筋与预应力钢筋被广泛应用与混凝土结构之中,本文通过对12个150mm×150mm×150mm混凝土与GFRP筋粘结试件的试验研究,研究了GFRP筋直径及混凝土强度对粘结强度的影响,总结了粘结性能随埋长、纤维类型及表面形式的变化规律。

纤维增强塑料排烟内筒高温条件下的性能研究

纤维增强塑料(FRP)排烟内筒被广泛应用于新建燃煤电厂中。本文根据燃煤电厂实际温度工况设计实验,研究了FRP排烟内筒分别在90℃、135℃、180℃高温条件下作用30 d、60 d、90 d后的外观、质量、含胶量、力学性能的变化。并通过对比乙烯基酯树脂在不同温度条件下的力学性能和扫描电子显微镜(SEM)对FRP排烟内筒试样截面的分析结果,着重讨论了FRP排烟内筒高温下的力学性能随时间的变化趋势和原因。研究表明:随着温度的升高,FRP排烟内筒颜色依次加深,180℃高温条件下60 d后试样几乎炭化,呈黑色;高温条件下质量和含胶量的变化是树脂基体的质量变化引起的,最终导致质量和含胶量随着周期变长和温度的升高而减小;力学性能随着时间的变化趋势和乙烯基酯树脂相似,随着时间增加呈现先上升后下降的趋势,在玻璃化转变温度Tg左右的135℃温度下60 d后,力学性能最好。在远高于玻璃化转变温度Tg的180℃温度下,材料力学性能后期下降明显,但作用90 d后仍有80%左右的强度保留率。

纤维增强塑料(FRP)板簧即将投产——GKN公司力争在欧洲领先

GKN公司最近宣布:纤维增强塑料(FRP) 板簧将于1985年起投入大量生产。该公司从七十年代开始从事轻量化的新一代材料的研究,1977年起特别着重于对汽车领域的开发。初期,用炭素纤维和玻璃纤维加强的环氧树脂获得了工程材料所必须的一些性能。