土遗址加固中GFRP锚杆锚固性能现场试验研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０８０４０７ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．００５土遗址加固中ＧＦＲＰ锚杆锚固性能现场试验研究①①①②③张景科谌文武和法国李最雄孙满利（①兰州大学土木工程与力学学院西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州７３００００）（②国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心敦煌７３６２００）（③西北大学文化遗产学院西安７１００６９）摘要为揭示ＧＦＲＰ锚杆在土遗址加固中的

2、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，φ２２ｍｍＧＦＲＰ杆体极限锚固力５０ｋＮ，而φ２５ｍｍＧＦＲＰ杆体超过１２０ｋＮ；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

3、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。关键词ＧＦＲＰ锚杆原位试验破坏模式极限锚固力界面剪应变中图分类号：ＴＵ４４３文献标识码：ＡＦＩＥＬＤＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＡＮＣＨＯＲＡＧＥＰＥＲＦＲＯＭＡＮＣＥＯＦＧＦＲＰＡＴＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮＥＡＲＴＨＥＮＳＩＴＥＳ①①①②③ＺＨＡＮＧＪｉｎｇｋｅＣＨＥＮＷｅｎｗｕＨＥＦａｇｕｏＬＩＺｕｉｘｉｏｎｇＳＵＮＭａｎｌｉ（①ＫｅｙＬａｂｏｒ

4、ａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＤｉｓａｓｔｅｒｉｎＷｅｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ，ａｎｄＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００）（②ＮａｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＡｎｃｉｅｎｔＷａｌｌＰａｉｎｔｉｎｇｓａｎｄＥａｒｔｈｅｎＳｉｔｅｓ，Ｄｕｎｈｕａｎｇ７３６２００）（③ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｕｌｔｕｒａｌＨｅｒｉｔａｇｅ，Ｎｏｒｔｈ

5、ｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６９）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｅａｌｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＧＦＲＰｂｏｌｔａｔｅａｒｔｈｅｎｓｉｔｅｓ．Ｉｔａｔｔｅｍｐｔｓｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｌｉｍｉｔｏｆｂａｍｂｏｏ，ｗｏｏｄａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｏｌｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｉｔｅｘｐａｎｄｓｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．ＧＦＲＰｂｏｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｓｏｆ２２ｍｍａｎｄ２５ｍｍａｒｅｃｈｏｓｅｎｔｏｄｏ

6、ｆｉｅｌｄａｎｃｈｏｒａｇｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅａｎｄｍａｘｉｍｕｍａｎｃｈｏｒａｇｅｆｏｒｃｅａｒｅｇｏｔｔｅｎｂｙｓｉｎｇｌｅａｎｄｃｙｃｌｅｌｏａｄｉｎｇｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｈｅａｒｓｔｒａｉｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｓｔｒａｉｎｇａｕｇｅｓａｌｏｎｇｔｈｅｂｏｌｔｍｏｒｔａｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａ

7、ｔｍｏｒｔａｒｓｏｉｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｎｂｏｔｈａｎｃｈｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄＧＦＲＰｂｏｌｔｗｉｔｈｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒ２２ｍｍｃａｎｇａｉｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆ５０ｋＮｗｈｉｌｅＧＦＲＰｂｏｌｔｗｉｔｈｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒ２５ｍｍｃａｎｇａｉｎｍｏｒｅｔｈａｎ１２０ｋＮ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｈｅａｒｓｔｒａｉｎａｔｔｅｎｕａｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｐｏｉｎｔｔｏｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｂｏ

8、ｌｔ，ｗｉｔｈｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆ收稿日期：２０１４－０３－２８；收到修改稿日期：２０１４－０６－３０．基金项目：国家自然科学青年基金项目（５１１０８２１８）和国家科技支撑计划课题（２０１４ＢＡＫ１６Ｂ０２）资助．第一作者简介：张景科，男，博士，副教授，主要从事岩土质古遗址保护加固方面的研究与教学工作．Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｉｎｋ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ２２（５）张景科等：土遗址加固中ＧＦＲＰ锚杆锚固性能现场试验研究８０５ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒａｉｎａｔｓｏｍｅｐ