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铝箔布GFRP锚杆在公路边坡加固的设计

文章来源: 更新时间:2021-09-16 14:34:36

铝箔布GFRP锚杆在公路边坡加固的设计:
GFRP筋是一种复合材料,由于其应力应变关系近乎线性,具有高抗腐蚀性、较小的弹性模量、较低的抗剪强度、较大的强度离散性的特点,这决定了GFRP筋作为一种新型错杆材料的设计思路与传统金属错杆材料有所不同。GFRP锚杆应根据GFRP筋自身的力学性能和产品特点,在保证整体边坡结构安全性的前提下进行设计。因而在用GFRP筋代替普通钢筋和预应力钢筋进行边坡加固设计时,首先必须以GFRP筋的基本试验为理论设计的基础,同时应注意以下几点。
①由于GFRP筋为脆性材料,不具有相应的屈服点。塑性较差。如果错杆的破坏是由于GFRP筋的断裂引起的,其破坏形式为腕性断裂破坏。而且,其应变延伸率小,为1%~2%,因此GFRP错杆设计应考虑较大的安全度。
②GFRP筋的抗剪,抗挤压能力低。所以在应用GFRP锚杆进行加固时,应考虑GFRP筋的抗剪。抗挤压能力能否满足要求。
③虽然GFRP筋的抗拉强度比铜筋大,但是由于GFRP筋为弹性模量较小。延性差的胞性材料,所以GFRP锚杆的最大张拉控制荷载水平应该小于传统的金属锚杆(笔者建议如果错具具备张拉条件,张拉荷载也不要超过设计强度的20%)。
④由于GFRP材料的优良抗腐蚀性能,规范中传统金属锚杆划分永久错杆和临时锚杆的基本分界期限、安全系数、防腐措施和防腐保护标准等相关一些耐久性指标对于GFRP锚杆来说将不再适合。
GFRP错杆加固公路边坡的设计工作包括确定外荷载的类型和大小、确定锚杆的布置和安设角度、错杆体系的结构设计、验算锚杆支护的稳定性等。GFRP筋锚杆的结构设计包括错固体设计、拉杆设计以及错头设计等内容。与钢筋锚杆相比,GFRP锚杆对横向荷载有较强的敏感性,因此,为了发挥GFRP筋拉杆的纵向高抗拉性能,还必须设计与GFRP筋拉杆相适应的端部锚具。

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