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GFRP锚杆的综合性能与锚固机理研究刘文娴;田承宇;王雪莲【摘要】The preparation process of GFRP bolt was introduced in detail.The influence of component parameters on GFRP bolt was analyzed.Thefreeze-thaw cycle test and long-term loading test were carried out.The anchoring mechanism of GFRP bolt in dif-ferent diameter,rock and soil and prestress were studied by the finite element numerical simulation.It shows that the optimal fiber content of GFRP tendons is 65%,GFRP bolt has good freezing-thawing resisting performance,and the long-term load has little influ-ence on the bond behavior of the anchor bolts.The improvement of soil properties can significantly improve the ultimate tensile bearing capacity of GFRP anchor solid and the scope of the impact of prestressed GFRP bolt is not more than 1 m.%介绍了锚杆的制备过程，分析了组分参数对锚杆的影响。
通过冻融循环和长期加载试验，验证了锚杆的粘结性能。
GFRP筋拉伸力学性能与破坏形态试验分析
金清平;郑祖嘉;陆伟;陈智
【期刊名称】《中国塑料》
【年(卷),期】2014(0)11
【摘要】对不同尺寸和纤维含量条件下的螺纹纤维筋进行研究,利用一次性拉伸和循环拉伸试验,观察筋体在受力中表观特征和应力的对应关系,对比分析玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋体1/2和1/4处的应力应变关系.结果表明,GFRP筋达到一定的应力时筋体出现裂纹,裂纹开展从筋体套筒附近开始,并随着应力增加而向中间扩展,在破坏前随应力减小而逐渐闭合;裂纹在筋体破坏前纵向发展,在达到破坏荷载时裂纹呈现横向参差不齐的断裂破坏特征;筋体的破坏性质介于脆性破坏和塑性破坏之间;直径为20 mm和直径为25 mm筋体利用效率最高,是较为优化的筋体尺寸类型.
【总页数】6页(P67-72)
【作者】金清平;郑祖嘉;陆伟;陈智
【作者单位】武汉科技大学城市建设学院,湖北武汉 430065;武汉科技大学城市建设学院,湖北武汉 430065;华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074;华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.77
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5.GFRP筋拉伸力学性能温度效应试验研究 [J], 周继凯;杜钦庆;陈诗学;马晓辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GFRP锚杆扭矩力学性能试验研究
李斌;孙小红;吴建生
【期刊名称】《能源技术与管理》
【年(卷),期】2024(49)1
【摘要】针对直径为22 mm的不饱和聚酯树脂基GFRP锚杆,研究固化温度、填充剂、添加剂、纤维排布等对GFRP锚杆扭矩的影响。
实验发现,GFRP锚杆扭矩随固化度的提高而提高;固化度又受固化温度影响,在首节烘箱温度280℃时,扭矩达到峰值;填充剂主要为氢氧化铝填料,当氢氧化铝填料粒度为10μm、添加量为树脂量的10%时,GFRP锚杆扭矩最大;添加剂为聚氨酯,当聚氨酯添加量为不饱和聚酯树脂含量的6%时,GFRP锚杆扭矩最佳;改变纤维排布,增加横向缠绕纱,GFRP锚杆扭矩随横向纱的添加先增后减,在横向纱含量为总纱量的10%时,扭矩达到最大,为不添加横向纱的1.5倍。
【总页数】4页(P27-29)
【作者】李斌;孙小红;吴建生
【作者单位】南京科工煤炭科学技术研究有限公司;江苏海川新材料科技有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TU532
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国内图书分类号：TU470国际图书分类号：硕士学位论文GFRP抗浮锚杆承载性能及变形特性试验研究硕士研究生：朱磊导师姓名：张明义教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：土木工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2016年12月学位授予单位：青岛理工大学Classified Index：TU470U.D.C：Dissertation for the Master Degree in Engineering EXPERIMENTAL STUDY ON BEARING PERFORMANCE AND DEFORMATION BEHA VIOR FOR GFRP ANTI-FLOATINGANCHORCandidate:Zhu LeiSupervisor:Prof. Zhang Ming-yiAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringSpecialty:Civil EngineeringDate of Oral Examination:December 2016University:Qingdao University of Technology目录摘要.......................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................ I II 第1章绪论. (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 GFRP抗浮锚杆 (2)1.2.1GFRP抗浮锚杆的工作原理 (2)1.2.2 GFRP抗浮锚杆的材料组成 (2)1.2.3 GFRP抗浮锚杆的生产工艺流程 (3)1.2.4 GFRP抗浮锚杆物理力学性能 (4)1.3 国内外研究现状 (4)1.3.1 GFRP锚杆在砂浆中锚固性能的研究现状 (5)1.3.2 GFRP锚杆在混凝土中锚固性能的研究现状 (7)1.3.3 锚固体应力测试的研究现状 (10)1.3.4 弯曲GFRP锚杆承载性能的研究现状 (12)1.4 GFRP抗浮锚杆研究中存在的问题 (13)1.5 本文研究的主要内容 (14)第2章GFRP抗浮锚杆锚固体应力及承载性能试验研究 (17)2.1 概述 (17)2.2 光纤光栅传感技术和三重光纤光栅传感器串 (17)2.2.1 光纤光栅传感技术的应用及原理 (17)2.2.2 三重光纤光栅传感器串 (18)2.3 GFRP抗浮锚杆锚固体应力及承载性能试验方案 (21)2.3.1试验场地地质概况 (21)2.3.2试验锚杆参数 (21)2.3.3 试验过程 (23)2.4 试验结果分析 (29)2.4.1 GFRP抗浮锚杆破坏形式 (29)2.4.2试验锚杆承载力 (33)2.4.3 荷载与上拔量变化情况 (35)2.4.4试验过程中应力的变化趋势及取值方法 (40)2.4.5锚杆应力随深度的分布特征 (41)2.4.6锚固体内应力随深度的分布特征 (43)2.4.7第二界面应力随深度的分布特征 (45)2.4.8 温度对试验应力变化的影响 (48)2.5 本章小结 (48)第3章弯曲GFRP抗浮锚杆与基础底板的锚固性能和粘结性能试验研究 (51)3.1 概述 (51)3.2 弯曲GFRP筋的损伤和受力分析 (51)3.3弯曲GFRP抗浮锚杆在基础底板中拉拔试验 (52)3.3.1 试验设计 (52)3.3.2 试验锚杆参数 (53)3.3.3 试验过程 (55)3.4 试验结果分析 (58)3.4.1 试验锚杆破坏形式 (58)3.4.2 试验锚杆承载力及破坏机理 (59)3.4.3 弯曲处理对抗浮锚杆承载力影响 (62)3.4.4 试验锚杆荷载与滑移量关系 (63)3.4.5 GFRP抗浮锚杆弯曲处应力变化 (68)3.4.6外锚固广义平均粘结强度 (70)3.4.7最佳外锚固面积定义与工程应用 (71)3.4.8锚杆的平均粘结强度与滑移关系 (72)3.5 本章小结 (73)第4章GFRP抗浮锚杆拉拔装置合理性研究 (75)4.1 概述 (75)4.2 GFRP抗浮锚杆拉拔装置的合理性 (75)4.2.1 GFRP抗浮锚杆拉拔试验的非正常破坏形式及主要影响因素 (75)4.2.2 试验中出现的锚杆的非正常破坏形式 (75)4.2.3试验拉拔装置的合理性 (76)4.3外锚固试验设备摆放位置对测试结果的影响 (77)4.3.1 试验设备摆放位置对极限承载力和破坏形式的影响 (77)4.3.2 试验设备摆放位置对锚杆滑移量的影响 (78)4.4 本章小结 (78)第5章结论与展望 (79)5.1 本文研究的主要结论 (79)5.2 主要创新点 (80)5.3 进一步研究的建议 (80)参考文献 (83)攻读硕士学位期间取得的学术成果 (91)致谢 (93)摘要玻璃纤维增强聚合物（Glass Fiber Reinforced Polymer，GFRP）锚杆具有抗拉强度高、抗腐蚀性好、松弛性低及抗电磁干扰能力强等优点，将其应用在抗浮工程领域有较好的适用性和一定的进步意义。
第27卷 增1岩石力学与工程学报 V ol.27 Supp.12008年6月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ，2008收稿日期：2006–12–17；修回日期：2007–04–15 基金项目：广东省交通科技项目(2004–17)作者简介：周继凯(1970–)，男，1993年毕业于大连理工大学土木工程系港口及航道工程专业，现为博士研究生、副教授、国家一级注册结构工程师，主要从事结构与岩土工程方面的教学与研究工作。
E-mail ：hhzjk@GFRP 筋拉伸力学性能温度效应试验研究周继凯，杜钦庆，陈诗学，马晓辉(河海大学 土木工程学院，江苏 南京 210098)摘要：玻璃纤维增强塑料(GFRP)材料的力学性能对工作环境温度很敏感，在设计时应充分考虑环境温度对此的影响。
通过试验研究在不同工作环境温度(20 ℃～120 ℃)条件下GFRP 筋拉伸力学性能的温度效应。
加载设备采用MTS322电液伺服静动万能试验机，试验温度由环境箱进行自动控制。
试验结果表明：试件在加载过程中，会因损伤而发出清脆响声，其表面出现白斑状裂纹，随荷载增加响声增大而渐密；破坏形态多为较大范围内发生片状裂开破坏，偶见某一断面断裂破坏，均为脆性破坏；GFRP 筋的力学性能对环境温度非常敏感，极限抗拉强度、抗拉初始弹性模量、屈服应变和极限延伸率随着环境温度增加而下降，而抗拉屈服后弹性模量变化规律则相反；GFRP 筋应力–应变曲线在20 ℃～80 ℃时为双线性，随着温度升高，其屈服点逐渐降低，在100 ℃，120 ℃时应力–应变曲线变为线性。
通过试验分析，建立考虑环境温度影响的GFRP 筋应力–应变关系及其相关参数同环境温度的关系；提出考虑环境温度影响的GFRP 筋极限抗拉强度计算公式。
试验研究成果为GFRP 筋在不同环境温度条件下应用提供了科学依据。
关键词：岩土力学；玻璃纤维增强塑料；拉伸试验；力学性能；温度效应中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)增1–2707–08EXPERIMENTAL RESEARCH ON THERMAL EFFECT OF TENSILEMECHANICAL PROPERTIES OF GFRP REBARZHOU Jikai ，DU Qinqing ，CHEN Shixue ，MA Xiaohui(College of Civil Engineering ，Hohai University ，Nanjing ，Jiangsu 210098，China )Abstract ：Temperature is an important factor influencing the mechanical properties of glass fiber reinforced plastic(GFRP) material ，and it should be considered sufficiently. Based on experiments ，the mechanical properties of GFRP rebar at different environmental temperatures ranging from 20 to ℃ 120 ℃ are studied. The load is applied by MTS322 electro-hydraulic servo-controlled testing machine ，and the test temperature is controlled by the circumstance box. Twenty six GFRP rebars are adopted in this test ，which are 10 mm in diameter and 400 mm in the efficient pull-out length. The following conclusions can be drawn from the experiments. Firstly ，during the loading process ，white fleck cracks appear on the surface with hard noise caused by damage. The noise becomes louder with the load increasing. Flake crack in a big range is the main failure mode ，and the rupture on a section is a rare occasion. Both are brittle failure modes. Secondly ，the mechanical properties of GFRP rebar are sensitive to temperature. The ultimate tensile strength ，the initial tensile Young ′s modulus ，the yield strain and the ultimate elongation ratio all decrease with the temperature increasing ，but the elastic modulus after tensile yield is reverse. Thirdly ，the stress-strain relationship of GFRP rebar between 20 ℃–80 is bilinear ℃. With the temperature increasing ，the yield point reduces gradually. At the temperatures of 100 and 120℃ ℃，the stress-strain relationship is linear. By the analysis of experiment ，considering thermal effect ，the stress-strain relationship of GFRP rebars and the relationships between correlative parameters and the temperature have been established. A formula has been developed to calculate the ultimate tensile strength of GFRP rebar. The experimental results• 2708 • 岩石力学与工程学报 2008年supply scientific foundations for the GFRP rebars′ application at different temperatures.Key words：rock and soil mechanics；glass fiber reinforced plastic(GFRP)；tensile test；mechanical properties；temperature effect1 引言钢筋混凝土结构具有施工方便、造价低和承载能力高等优点，是当前工程中应用最为广泛的结构形式。
GFRP筋锚固及抗拉强度试验研究王延诚高雁莉李小倩崔明慧山东科技大学，山东青岛 266590[摘要]GFRP材料因其所具有的诸多技术优势和材料特性在锚固工程中被广泛运用。
在GFRP抗拉强度试验中，采用六种不同长度的GFRP锚杆，用套筒粘结式锚具进行拉拔试验，测定GFRP锚杆长度对其抗拉性能的影响。
得出以下主要结论：(1)试件从开始加载至达到极限荷载的整个过程是弹性变形，达到极限荷载后，试件发生断裂，是一种脆性破坏。
(2)采用钢筋套筒粘结型锚具并浇灌植筋胶能够使GFRP筋达到极限抗拉强度，此锚固方式是行之有效的锚固方式。
(3)在相同的锚固长度下，GFRP 锚杆的极限抗拉强度随着长度的增加而增大，破坏时的位移随试件长度的增大而逐渐增大，但增大的速率逐渐变缓。
[关键词]FRP；GFRP锚杆；试件长度；抗拉强度；锚固强度DOI：10.33142/aem.v1i4.1016 中图分类号：TU528 文献标识码：AExperimental Study on Anchorage and Tensile Strength of GFRP BarsWANY Yancheng, GAO Yanli, LI Xiaoqian, CUI MinghuiShandong University of Science & Technology, Qingdao, Shandong, 266590, ChinaAbstract:GFRP material is widely used in anchorage engineering because of there are many technical advantages and material characteristics. In tensile strength test of GFRP, six different lengths of GFRP bolts are used, and pull-out test is carried out with sleeve bond anchorage to determine the influence of GFRP bolt length on its tensile performance. There are conclusions as follows: (1) the whole process from beginning of loading to ultimate load is elastic deformation. After the ultimate load, specimen breaks, which is a kind of brittle failure. (2) ultimate tensile strength of GFRP Bars can be achieved by using bond type anchorage device of steel sleeve and pouring steel planting glue, which is an effective anchorage method. (3) under the same anchorage length, ultimate tensile strength of GFRP bolt is increased by increasing of length and the displacement is increased by increasing of length of specimen, but the increasing rate slows down.Keywords: FRP; GFRP bolt; length of test piece; tensile strength; anchorage strength1 研究背景近年来，钢筋混凝土锚杆支护在各个领域应用广泛，因为它具有经济、简单、安全、易操作、工期短的优点[1]，但是在应用中也存在着很多突出问题，比如钢锚杆的抗腐蚀性差、防腐处理费用高、自重较大、运输和安装任务艰巨等。
第24卷第20期岩石力学与工程学报V ol.24 No.20 2005年10月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Oct.，2005 GFRP锚杆拉伸力学性能试验研究刘汉东1，于新政1，李国维2(1. 华北水利水电学院，河南郑州 450008；2. 河海大学，江苏南京 210098)摘要：玻璃纤维增强塑料(GFRP)是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新材料，具有较好的力学和耐腐蚀性能，在钢筋混凝土中用其代替钢筋可以解决耐久性问题。
由于材料容易脆断，对于大直径的GFRP锚杆，试验机夹头夹持不住，导致直接拉伸试验很难成功，常用的方法是加工成小直径试件。
采用φ 10，φ13，φ15几种不同直径的GFRP锚杆试件进行试验，然后用回归方法预测大直径φ32试件力学指标，从而试图避免试件加工造成的影响。
通过拉伸试验，研究了GFRP锚杆基本力学指标，画出了应力–应变关系曲线，讨论了其基本破坏形态。
与普通钢材比较具有强度高、脆性破坏的特征，应力–应变曲线呈直线型。
同时，与螺纹钢的力学性能指标和经济指标进行了比较，GFRP锚杆显示了优越的力学性能和良好的性价比。
通过试验证实，GFRP锚杆具有强度高、与混凝土变形协调性好等力学性能，如果替代钢材锚杆应用于边坡永久加固工程，将具有广阔的应用前景。
关键词：岩石力学；玻璃纤维增强塑料锚杆；拉伸试验；力学性能；性价比中图分类号：TU 457 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)20–3719–05EXPERIMENTAL STUDY ON TENSILE MECHANICAL PROPERTIES OF GLASS FIBER REINFORCED PLASTIC REBARLIU Han-dong1，YU Xin-zheng1，LI Guo-wei2(1. North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power，Zhengzhou450008，China；2. Hohai University，Nanjing210098，China)Abstract：The glass fiber reinforced plastic(GFRP) rebar is a kind of material formed with resin and glass fiber compound，with good mechanical properties and excellent corrosion resistance. The problem of durability of concrete can be solved if steel bars are substituted with GFRP rebar. Because GFRP rebar is easy to fracture，the chuck of testing machine can not hold big diameter sample，and the direct tensile test is difficult to perform. The commonly used method is processing into the small diameter sample and carrying on the test. Different diameter samples φ10，φ13，φ15 are tested；then the regression analysis for forecasting the mechanical properties of big diameter sample φ32 is implemented to avoid the influence caused by processed samples. The tensile test of the GFRP rebar is carried out；and the stress-strain curve and the failure modes of GFRP rebar are discussed. High strength and brittle failure are the most characters of GFRP rebar；and the stress-strain curve of GFRP rebar is found to be linear. Compared with the mechanical properties and prices between GFRP rebar and ribbed steel bars，the good mechanical properties and high performance/cost ratio of GFRP rebar can be testified. Meanwhile，the high strength of GFRP rebar and the good distortion coordination with concrete are testified. GFRP rebar can be used for slope engineering reinforcement in practice.Key words：rock mechanics；glass fiber reinforced plastic(GFRP) rebar；tensile test；mechanical properties；performance/cost ratio收稿日期：2005–06–14；修回日期：2005–07–19基金项目：河南省创新人才基金资助项目(HNCX2001–08)；广东省交通科技项目(2004–17)作者简介：刘汉东(1963–)，男，博士，1993年毕业于中国科学院地质研究所地质工程专业，现任教授，主要从事地质工程、岩土工程方面的教学与研究工作。
E-mail：lhd@。
• 3720 • 岩石力学与工程学报 2005年1 引言随着建筑物的老化和环境污染的加重，钢筋混凝土结构的耐久性问题越来越引起国内外学者的关注。
在第二届国际混凝土耐久性会议上，文[1]指出，当今世界混凝土破坏原因，按递减顺序是：钢筋腐蚀、冻害、物理化学作用。
钢筋腐蚀是影响混凝土耐久性的首要因素。
美国1984年报道，仅就桥梁而言，57.5万座钢筋混凝土桥，一半以上出现钢筋腐蚀破坏，40%承载力不足，需要修复与加固处理，年修复费为54亿美元；1988年报道，钢筋混凝土腐蚀破坏的年修复费达2 500亿美元，其中桥梁修复费为1 550亿美元，是这些桥梁初建费用的4倍。
在我国，已经发现许多海港码头的混凝土梁、板使用不到10 a就已普遍出现顺筋锈胀开裂、剥落。
特别是近年来，大气污染加重，许多地区酸雨降雨量加大，使得相当一部分建筑物在设计基准期内的安全受到威胁，需要花费大量的人力、物力去养护维修。
针对上述情况，人们提出了采用增强纤维材料(FRP)替代钢筋的思路。
国外对FRP的研究已近半个世纪，日本、德国、美国、加拿大等国在该领域的研究和应用处于领先地位，对FRP及其加强混凝土进行了大量的试验研究，并在许多工程中推广使用，发挥了预期的优良性能。
国内在这方面的研究工作刚刚起步，用纤维和胶结材所形成的树脂基复合材料在其他领域应用广泛。
玻璃纤维增强螺纹筋材(GFRP rebar)是一种复合增强材料新产品，它采用纤维纱浸渍含有固化剂、促进剂等多种辅助剂的不饱和聚脂树脂等树脂胶液后，在拉挤机的牵引下，通过预成型模进入加热模具，在高温高压下固化成型。
经表面处理后缠绕螺旋状的浸渍，含有多种助剂的树脂胶液的玻璃纤维束，固化成型为全螺纹纤维增强塑料筋材。
玻璃纤维增强塑料(GFRP)作为一种新型材料，具有良好的抗腐蚀性、耐久性好、抗拉强度高，等于甚至优于预应力钢筋；自重轻，只有预应力钢筋重量的15%～20%；低松弛性，荷载损失小；优良的抗疲劳特性等优点。
目前已应用于桥梁、公路、混凝土加固中[2，3]。
纤维增强塑料筋材的抗拉强度高，抗腐蚀，可以将GFRP筋材作为岩土锚杆，在岩土工程加固中使用。
目前，国内已有厂家生产GFRP锚杆[3]，并用于煤巷临时加固中。
但是，用于永久边坡加固工程还没有见到相关报道，本文对国内生产的GFRP锚杆进行了基本力学性能试验研究，为其应用于赣粤高速公路K100段永久边坡加固工程可行性进行论证。
对大直径GFRP锚杆的拉伸力学性能试验，由于材料容易脆断，很容易在夹头部分破坏，国内现有的试验设备一般难以直接进行拉伸试验。
目前，国内这种试验做的不多，相关规范都只适用于板材，而相关参考文献也较少。
文[4]对φ 25的GFRP材料进行拉伸试验时，采用的方法是把试件加工成“哑铃”形状的小直径试件，然后进行拉伸，通过试验结果直接换算成原材料的力学性能。
复合材料不同于金属材料那么均质，在产品加工过程或原材料本身的缺陷，在锚杆内部会形成“弱”纤维，在试验过程中，往往是其最终强度取决于这些“弱”纤维[5]。
在试件的加工过程中也会造成一些“弱”纤维，影响试件的强度。
因此，单纯采用把试件加工成“哑铃”状，用小直径试件试验不太符合GFRP锚杆的实际情况。
本文采用不同的直径进行分别试验，然后，用回归方法预测大直径锚杆的力学指标，从而试图减少试件的加工对其强度的影响。
2 试验方案本次试验主要是测试GFRP锚杆的破坏荷载、极限抗拉强度、弹性模量、伸长率等基本力学指标。
由于GFRP锚杆材料本身容易脆断，对大直径GFRP 锚杆的常规拉伸试验一般很难成功。
本次试验采用的试件分别为φ 10，φ 13，φ 15的GFRP锚杆试件，通过对不同直径的GFRP锚杆进行拉伸试验，并测出相应的力学指标，然后用回归方法预测φ 32大直径GFRP锚杆的力学指标。
2.1 试验材料本次试验所采用的材料为南京沃奥有限公司生产的φ32GFRP螺旋状筋材，其中，树脂含量为28%，玻璃纤维含量为72%，密度为2.2 g/cm3。
2.2 试件形状GFRP筋材由于树脂抗压强度较小，试验机夹头与构件并非全面接触，构件拉伸时夹具压应力很大，如果直接夹持端头进行拉伸，往往会在受拉破坏之前发生端头压坏现象。
所以，必须采取相应的措施，保证试件在拉伸试验时不会发生端头压坏现象。
经过多次探索性试验，本次试验采用了把试件加工成哑铃形状。
