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土遗址加固中GFRP锚杆锚固性能现场试验研究 被引量:17
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作者 张景科 谌文武 +2 位作者 和法国 李最雄 孙满利 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期804-810,共7页
为揭示GFRP锚杆在土遗址加固中的性能,进而克服现有竹、木、复合锚杆锚固的局限性,拓展该新型材料在古遗址加固中的应用,选择直径22mm和25mm的GFRP锚杆开展了现场锚固测试试验。通过单级和循环两种加载模式,获取了两种杆体的破坏模式与... 为揭示GFRP锚杆在土遗址加固中的性能,进而克服现有竹、木、复合锚杆锚固的局限性,拓展该新型材料在古遗址加固中的应用,选择直径22mm和25mm的GFRP锚杆开展了现场锚固测试试验。通过单级和循环两种加载模式,获取了两种杆体的破坏模式与极限锚固力;在杆体—砂浆界面布设应变片,获取了受荷过程中界面监测点剪应变的变化特征与分布规律。结果表明:两种锚固系统均失效于砂浆—土体界面,φ22mm GFRP杆体极限锚固力50k N,而φ25mm GFRP杆体超过120k N;从加载端到末端监测界面剪应变呈衰减分布,在较大荷载下由于加载方向与杆体轴向微弱偏离导致局部出现受压现象,试验过程中监测界面未出现脱黏现象。研究表明GFRP锚杆可以部分替代复合锚杆,在土遗址载体加固中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 GFRP锚杆 原位试验 破坏模式 极限锚固力 界面剪应变
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夹Ф22mm钢筋体复合锚杆原位锚固特性分析 被引量:6
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作者 张景科 谌文武 +2 位作者 李最雄 郭志谦 王楠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3139-3147,共9页
加钢筋体复合锚杆在土遗址载体锚固得到了较为成功的应用,但研究该类型锚杆机制刚刚起步。选择交河故城开展了夹Ф22 mm钢筋复合体锚杆现场锚固测试,包括锚固性能测试和锚杆各界面层应变监测。锚固性能试验表明,3m长复合锚杆极限锚固力... 加钢筋体复合锚杆在土遗址载体锚固得到了较为成功的应用,但研究该类型锚杆机制刚刚起步。选择交河故城开展了夹Ф22 mm钢筋复合体锚杆现场锚固测试,包括锚固性能测试和锚杆各界面层应变监测。锚固性能试验表明,3m长复合锚杆极限锚固力可达190 k N,而且杆体表现出较强塑性变形。锚杆各界面层应变监测结果表明,钢筋-复合材料界面层轴向应变远大于其他界面层,锚固失效在该层;由于杆体的非均直性,楠竹-复合材料界面表现出轴向应变的非规律性,局部出现受压状态;楠竹-浆体界面剪应变与荷载变化一致,在较高荷载下出现剪应变向锚固末端的传递特征;鉴于杆体的多圈层构造,受力过程中出现明显的横向传递和剪胀特征。其研究成果可为复合锚杆的优化与工艺完善奠定基础。 展开更多
关键词 加钢筋复合锚杆 极限锚固力 界面剪应变 荷载传递 多圈层构造
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夹双筋体复合锚杆锚固性能与界面力学传递特征 被引量:8
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作者 张景科 谌文武 +2 位作者 李最雄 王旭东 和法国 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期563-569,共7页
在世界最大的生土遗址-交河故城开展现场试验,选用2种长度的锚杆按照基本试验的要求开展拉拔试验,同时在各界面层布设应变监测点。结果表明:8 m长锚杆锚固力达408 kN,满足大体量土遗址锚固的需求;随着长度增加,极限锚固力增长,但平均锚... 在世界最大的生土遗址-交河故城开展现场试验,选用2种长度的锚杆按照基本试验的要求开展拉拔试验,同时在各界面层布设应变监测点。结果表明:8 m长锚杆锚固力达408 kN,满足大体量土遗址锚固的需求;随着长度增加,极限锚固力增长,但平均锚固力减小;复合锚杆各界面剪应力沿着杆长呈现单峰值或多峰值的空间分布特征,随着荷载的增加,界面各点剪应力增加并且向锚固末端传递,峰值剪应力亦同时向锚固末端偏移;试验过程中在较高荷载下出现界面剪应力状态转化的现象。 展开更多
关键词 夹双筋体复合锚杆 极限锚固力 界面力学传递 长度效应
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横向简谐荷载作用下端锚黏结式锚杆黏结性试验研究 被引量:7
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作者 张哲诚 张向东 +1 位作者 刘源浩 李庆文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1407-1415,共9页
由于采动荷载和爆破荷载对已有支护锚杆产生影响,因此迫切需要研究锚杆在动荷载作用下的微观力学特性及黏结性变化。从工程实际出发,现场监测锚杆工作状态下轴力变化和爆破荷载作用下锚杆周边围岩振动信息,并开展探索性室内试验。通过... 由于采动荷载和爆破荷载对已有支护锚杆产生影响,因此迫切需要研究锚杆在动荷载作用下的微观力学特性及黏结性变化。从工程实际出发,现场监测锚杆工作状态下轴力变化和爆破荷载作用下锚杆周边围岩振动信息,并开展探索性室内试验。通过室内试验获得锚杆在轴向荷载作用下横向固有频率振动后的振动强度与工作龄期耦合作用下锚杆黏结性衰减规律的拟合计算式。研制了横向简谐荷载作用下端锚黏结式锚杆模型试验装置,采用均匀设计方法,考虑锚杆长度和锚杆直径两个影响因素,通过动态监测系统获得了横向简谐荷载作用下锚杆应力沿锚杆长度的分布规律、锚杆应力分布与拉拔力的关系,以及剪切应力与位移的关系。最终采用大型有限差分软件FLAC3D,建立了锚杆与围岩相互作用的力学模型。 展开更多
关键词 横向简谐荷载 锚杆固有频率 黏结性衰减 极限锚固力
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夹Φ20mm钢筋体复合锚杆原位锚固特性分析 被引量:2
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作者 张景科 谌文武 +3 位作者 王旭东 孙满利 王南 郭青林 《文物保护与考古科学》 北大核心 2015年第1期39-45,共7页
加钢筋体复合锚杆在土遗址载体锚固得到了较为成功的应用,但该类型锚杆的机理研究还是空白。为此,选择交河故城开展夹Φ20mm钢筋体复合锚杆现场锚固测试,包括锚固性能测试和锚杆各界面层应变监测。试验结果表明:1)3m长复合锚杆极限锚固... 加钢筋体复合锚杆在土遗址载体锚固得到了较为成功的应用,但该类型锚杆的机理研究还是空白。为此,选择交河故城开展夹Φ20mm钢筋体复合锚杆现场锚固测试,包括锚固性能测试和锚杆各界面层应变监测。试验结果表明:1)3m长复合锚杆极限锚固力可达150kN,杆体表现出较强塑性变形。2)钢筋-复合材料界面层轴向应变远大于其他界面层,锚固失效在该层。3)由于杆体的非均直性,楠竹-复合材料界面表现出轴向应变的非规律性,局部出现受压状态。4)楠竹-浆体界面层与楠竹-复合材料界面层在较高荷载下出现剪应变向锚固末端的传递特征。5)鉴于杆体的多圈层构造,受力过程中出现明显的横向传递和剪胀特征。 展开更多
关键词 加钢筋复合锚杆 极限锚固力 界面剪应变 荷载传递 多圈层构造
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端锚粘结式锚杆受力特性试验研究
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作者 宋洋 张向东 +1 位作者 李庆文 祝百茹 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第6期73-77,82,共6页
为研究端锚粘结式锚杆锚固段力学特性,以水泥水玻璃砂浆端锚锚杆体为研究对象,采取小应变高频动荷载等效成大应变低频荷载的加载模式,进行反复拉拔试验,得出在不同的外载荷作用下,端锚锚杆在锚固段各位置处拉应力与剪切应力变化趋势。... 为研究端锚粘结式锚杆锚固段力学特性,以水泥水玻璃砂浆端锚锚杆体为研究对象,采取小应变高频动荷载等效成大应变低频荷载的加载模式,进行反复拉拔试验,得出在不同的外载荷作用下,端锚锚杆在锚固段各位置处拉应力与剪切应力变化趋势。结果表明:采用小应变高频变动荷载加载模式的正确性和可靠性,可满足端锚模型试验要求;在加载频率为430.882 Hz情况下,端锚自由变形段应力应变的数值最大,在锚固段远端产生波谷值,最小值可以接近0,沿锚杆体轴向产生的应力分布近似为正弦函数的λ/2波长之间的波形图;通过试验结果处理分析可求解出沿锚杆体的剪切应力分布、位移情况曲线和τ-u曲线,在端锚锚固变形段的剪应力取得较大值,同时伴随着循环加卸载增量百分比和次数的增加,剪切应力峰值发生传递性,逐渐缓慢向锚固段底端的方向移动,最终导致锚固段的锚固特性失去工作效能。 展开更多
关键词 端锚粘结式锚杆 加载模式 极限锚固力 室内试验
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不同巷道布置方向对锚杆支护轴力的分布研究 被引量:1
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作者 张璟 《山西冶金》 CAS 2022年第5期50-51,共2页
鉴于煤矿巷道的变形与地应力的大小、巷道布置轴向和最大主应力方向等紧密相关,主要分析巷道布置方向与最大水平主应力成不同角度(0°、30°和90°)时,对锚杆支护轴力影响的分布规律。经分析得出:随着夹角的增大,两侧帮部... 鉴于煤矿巷道的变形与地应力的大小、巷道布置轴向和最大主应力方向等紧密相关,主要分析巷道布置方向与最大水平主应力成不同角度(0°、30°和90°)时,对锚杆支护轴力影响的分布规律。经分析得出:随着夹角的增大,两侧帮部锚杆的轴力大小逐渐减小,呈负相关,而顶部锚杆的轴力大小则明显增大,呈正相关;随着夹角的增大,锚杆轴力大小分布呈现“凹”“口”“凸”形状规律变化。 展开更多
关键词 巷道布置方向 最大水平主应力 锚杆支护 锚杆轴力
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复合顶板中锚固力扩散模型及其支护参数优化研究 被引量:9
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作者 杜帅 康天合 张智敏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第11期112-117,共6页
为研究复合顶板中锚杆锚固力的扩散规律,以大阳煤矿3306轨道顺槽为工程背景,采用应力扩散效应、梁弯曲理论和现场监测手段,构建复合顶板中单根锚杆锚固力扩散模型和锚杆间排距设计优化模型,并通过现场工程应用对该模型进行了验证。结果... 为研究复合顶板中锚杆锚固力的扩散规律,以大阳煤矿3306轨道顺槽为工程背景,采用应力扩散效应、梁弯曲理论和现场监测手段,构建复合顶板中单根锚杆锚固力扩散模型和锚杆间排距设计优化模型,并通过现场工程应用对该模型进行了验证。结果表明:锚固应力穿过复合顶板岩层界面时发生应力衰减和应力扩散角突变是导致复合顶板与均质岩层中锚固应力分布差异的本质原因;基于优化模型得到的支护方案在保证顶板安全的同时,比原方案锚杆间排距增加了180 mm;锚杆间排距随锚杆预紧力的增加呈线性规律增大,随下岩层与上岩层厚度比的增大呈对数型规律增大,随下岩层与上岩层弹性模量比的增加呈指数型规律增大;预紧力对锚杆间排距的影响最大,厚度比和弹性模量比次之,由于顶板岩层弹性模量不易改变,优化支护时优先考虑提高锚杆的预紧力;研究成果对复合顶板的支护理论和支护设计优化方案提供理论依据。 展开更多
关键词 复合顶板 锚固力 应力扩散 支护优化 锚杆间排距
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