高耐久性錨桿在水下?lián)鯄χ械男阅苎芯?pdf

1、巖土錨固技術(shù)是巖土工程加固的一種重要手段，它能比較充分地調(diào)動(dòng)和提高巖土體自身的強(qiáng)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(shù)的拓寬和發(fā)展，鋼錨桿幾乎應(yīng)用于土木建筑領(lǐng)域的各個(gè)方面，如在邊坡、基坑、礦井、隧道、地下工程、壩體、機(jī)場(chǎng)、港口、擋土墻、橋臺(tái)錨固等工程建設(shè)與改造中都已得到廣泛應(yīng)用。
　　 然而，以鋼材為原材料的傳統(tǒng)錨桿容易銹蝕，當(dāng)用作地下或水下工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因其更換困難會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性帶來(lái)

2、嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。復(fù)合纖維增強(qiáng)塑料筋(簡(jiǎn)稱(chēng)FRP)雖然具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、不導(dǎo)電等優(yōu)良特性，但是其彈性模量較低，抗剪切模量較小，長(zhǎng)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(wú)堿玻璃纖維)外殼進(jìn)行永久性防水防銹，提高錨桿的耐久性的新型復(fù)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(shì)

3、，達(dá)到互補(bǔ)的效果。
　　 本文以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)FRP-鋼筋錨桿的材料組成、耐腐蝕性能、拉伸力學(xué)性能以及生產(chǎn)工藝做了深入研究，并以某實(shí)際邊坡工程為例檢驗(yàn)新型錨桿的錨固性能。研究對(duì)FPP-鋼筋錨桿相關(guān)設(shè)計(jì)方法、施工要點(diǎn)等提供了必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析手段，對(duì)推動(dòng)新型復(fù)合式錨桿的廣泛使用具有指導(dǎo)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(jià)格后，選擇了性?xún)r(jià)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(shù)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(guò)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(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試，并與同種條件下的鋼筋試件進(jìn)行對(duì)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(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了總結(jié)，通過(guò)層合板理論推導(dǎo)了纖維布纏繞鋼筋的角度以45°最佳，并得到了復(fù)合桿體的理論應(yīng)力-

5、應(yīng)變曲線圖。通過(guò)拉伸不同纖維殘繞層數(shù)和不同內(nèi)芯材料試驗(yàn)，得出FRP-鋼筋錨桿的力學(xué)性能與纖維纏繞層數(shù)和桿件內(nèi)芯材料之間的關(guān)系。
　　 ④探討了膠結(jié)材料與FRP-鋼筋錨桿的粘結(jié)強(qiáng)度的影響因素，錨桿錨固力的計(jì)算方法，提出了適合新型錨桿特點(diǎn)的錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
　　 ⑤通過(guò)一個(gè)實(shí)際邊坡工程錨固實(shí)例對(duì)FRP-鋼筋錨桿的使用性能進(jìn)行了驗(yàn)證，得到了FRP-鋼筋錨桿的實(shí)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)