實驗名稱：預應力GFRP錨桿節(jié)理面抗剪性能及損傷力學模型研究

研究方向：復合材料在土木工程中的應用

實驗內容：本文根據(jù)錨桿雙剪試驗方法設計并開展了不同預應力下GFRP錨桿節(jié)理面剪切試驗，基于試驗結果分析了預應力對GFRP錨桿節(jié)理面的失效模式、抗剪承載力、剪切變形的影響，并基于等效應變假定，結合損傷力學理論，建立了GFRP錨桿剪切位移-剪切剛度和剪切位移-剪應力的預測模型。

測試設備：應變采集儀、多功能疲勞試驗機、ATA-61411功率放大器等。

實驗過程：通過對不同預應力下GFRP錨桿的節(jié)理面剪切試驗，利用Aigtek的功率放大器采集GFRP錨桿的剪切應變，從而分析得到GFRP錨桿節(jié)理面的剪切應力，以便進一步研究預應力GFRP錨桿的抗剪力學性能，結合Aigtek功率放大器增強后的剪切應變試驗結果，基于剪切剛度變化規(guī)律和Weibull損傷理論，建立損傷模型，揭示了預應力GFRP錨桿抗剪損傷失效機理。

圖1：預應力GFRP錨桿節(jié)理面抗剪性能及損傷力學模型研究實驗實拍圖

實驗結果：根據(jù)荷載-位移曲線將荷載位移變化過程分為三個階段：剪切初期、剪切中期、剪切末期，破壞模式均為左中右混凝土試塊出現(xiàn)裂紋，中間混凝土試塊裂紋較大，頂部受壓區(qū)壓潰，部分GFRP筋發(fā)生劈裂，大部分GFRP筋劈裂后發(fā)生剪切破斷。無預應力的GFRP錨桿隨著剪應變的增加荷載增加較為平緩，整體剛度較低；而有預應力的GFRP錨桿隨應變的增加荷載先迅速增加后趨于平緩，初始剛度較大，20%、40%預應力的GFRP錨桿的斷裂應變比無預應力錨桿分別下降了33%、44%，表明預應力對圍巖的約束作用較為明顯，有效提高節(jié)理面抗剪承載能力。

圖2：實驗結果

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審核編輯 黃宇