高耐久性錨桿在水下?lián)鯄χ械男阅苎芯?pdf_第1頁
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文檔簡介

1、巖土錨固技術是巖土工程加固的一種重要手段,它能比較充分地調(diào)動和提高巖土體自身的強度和穩(wěn)定性,縮小結(jié)構(gòu)物尺寸和減輕其自重,顯著節(jié)約工程材料。隨著錨固技術的拓寬和發(fā)展,鋼錨桿幾乎應用于土木建筑領域的各個方面,如在邊坡、基坑、礦井、隧道、地下工程、壩體、機場、港口、擋土墻、橋臺錨固等工程建設與改造中都已得到廣泛應用。
   然而,以鋼材為原材料的傳統(tǒng)錨桿容易銹蝕,當用作地下或水下工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,因其更換困難會對結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性帶來

2、嚴峻的挑戰(zhàn)。復合纖維增強塑料筋(簡稱FRP)雖然具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕、不導電等優(yōu)良特性,但是其彈性模量較低,抗剪切模量較小,長期耐溫性、耐老化性較差,且成本較高,制作難度大等諸多因素制約了其在錨固工程中的大規(guī)模使用。新型FRP-鋼筋錨桿是在普通熱軋鋼筋錨桿的外表面整體濕法成型E型GFRP(無堿玻璃纖維)外殼進行永久性防水防銹,提高錨桿的耐久性的新型復合式錨桿。FRP與鋼材組合,可發(fā)揮出鋼材的高彈性模量和FRP耐腐蝕、耐疲勞性能好的優(yōu)勢

3、,達到互補的效果。
   本文以試驗為基礎,對FRP-鋼筋錨桿的材料組成、耐腐蝕性能、拉伸力學性能以及生產(chǎn)工藝做了深入研究,并以某實際邊坡工程為例檢驗新型錨桿的錨固性能。研究對FPP-鋼筋錨桿相關設計方法、施工要點等提供了必要的基礎數(shù)據(jù)和分析手段,對推動新型復合式錨桿的廣泛使用具有指導意義。
   本文的主要研究成果及結(jié)論如下:
   ①綜合比較各種纖維的使用性能和價格后,選擇了性價比較高的E型玻璃纖維作為鋼筋錨

4、桿的外包材料,浸泡環(huán)氧酚醛樹脂和丙酮溶液組成的粘結(jié)劑后與鋼筋具有良好的粘結(jié)性能。
   ②FRP-鋼筋錨桿通過浸泡在一定濃度的硫酸、NaOH溶液、Nacl溶液和電流加速腐蝕之后,對其力學性能進行了測試,并與同種條件下的鋼筋試件進行對比,從而證明了FRP-鋼筋錨桿具有較好的耐酸、堿、鹽和電流腐蝕特性。
   ③在國內(nèi)外研究的基礎上進行了總結(jié),通過層合板理論推導了纖維布纏繞鋼筋的角度以45°最佳,并得到了復合桿體的理論應力-

5、應變曲線圖。通過拉伸不同纖維殘繞層數(shù)和不同內(nèi)芯材料試驗,得出FRP-鋼筋錨桿的力學性能與纖維纏繞層數(shù)和桿件內(nèi)芯材料之間的關系。
   ④探討了膠結(jié)材料與FRP-鋼筋錨桿的粘結(jié)強度的影響因素,錨桿錨固力的計算方法,提出了適合新型錨桿特點的錨桿結(jié)構(gòu)設計方法。
   ⑤通過一個實際邊坡工程錨固實例對FRP-鋼筋錨桿的使用性能進行了驗證,得到了FRP-鋼筋錨桿的實際錨固效果與鋼筋錨桿相近,但其防腐蝕效果比普通鋼筋錨桿優(yōu)良很多的結(jié)

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