新型玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆力学性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20221228.011

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (12): 79-86.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20221228.011

新型玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆力学性能研究

罗金标¹, 彭哲琦², 汪昕^2*, 严宗雪¹, 林敬辉¹, 刘浪²

1.广州公路工程集团有限公司,广州510030;
2.东南大学土木工程学院,南京211189

收稿日期:2022-07-19 发布日期:2023-02-03
通讯作者: 汪昕(1980-),教授,博士,研究方向为复合材料与结构,xinwang@seu.edu.cn。
作者简介:罗金标(1966-),男,高级工程师,学士,主要从事路桥工程技术管理方面的工作。
基金资助:
国家重点研发计划(2017YFC0703006)

Mechanical behavior of novel basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) rock bolt

LUO Jin-biao¹, PENG Zhe-qi², WANG Xin^2*, YAN Zong-xue¹, LIN Jing-hui¹, LIU Lang²

1. Guangzhou Highway Engineering Group Co.,Ltd., Guangzhou 510030, China;
2. School of Civil Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China

Received:2022-07-19 Published:2023-02-03

摘要/Abstract

摘要： 针对预应力锚杆的性能需求,开发了单筋型、平行索型和绞索型三种不同类型的预应力玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆,研究了其拉伸、锚固和拉拔性能。结果表明,以环氧树脂作为黏结介质时,平行索的平均强度最高,达1 319 MPa。绞索由于本身捻度,受扭转作用,相较于平行索刚度和承载力有所下降,但是破坏时整体性更好,不会发生逐根破坏。采用平行-内锥式锚具时,锚杆的破坏模式为试件中间自由段纤维炸裂,锚固效率系数均大于97%。平行索的拉拔极限荷载最高,绞索的拉拔极限荷载最低,但拉拔刚度最高。

关键词: 玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆, 拉伸性能, 锚具, 拉拔试验

Abstract: In this study, three types of BFRP cable rock bolt, namely single-tendon, parallel-tendon and twisted-tendon cable rock bolt were studied in terms of tensile, anchoring and pullout behavior. By using epoxy resin adhesive, the parallel-tendon cable had highest strength of 1 319 MPa. Owing to twisting of tendons, the tensile capacity and stiffness were reduced in twisted-tendon cable. The adoption of an anchor with inner cylinder and cone can ensure a failure mode of fiber fracture at free length. The anchoring efficiencies were larger than 97% in all groups. The parallel-tendon cable had highest pullout capacity. For pullout stiffness, however, the twisted-tendon cable was better than other cables.

Key words: basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) rock bolt, tensile behavior, anchor, pullout test

中图分类号:

TB332

罗金标, 彭哲琦, 汪昕, 严宗雪, 林敬辉, 刘浪. 新型玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆力学性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(12): 79-86.

LUO Jin-biao, PENG Zhe-qi, WANG Xin, YAN Zong-xue, LIN Jing-hui, LIU Lang. Mechanical behavior of novel basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) rock bolt[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(12): 79-86.

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新型玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆力学性能研究

Mechanical behavior of novel basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) rock bolt

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