CFRP/GFRP混杂纤维锚杆作用机理及设计理论探讨

摘要

CFRP/GFRP混杂锚杆是旨在利用CFRP良好强度特性和GFRP经济性的一种组合锚杆,如何确定合适的配合比例是混杂纤维锚杆设计的一个重要内容.今根据混杂锚杆的受力性能和锚杆的极限平衡状态得出了不同的承载力理论计算表达式,并与锚杆的受力破坏实验结果进行了比较分析,进而提出了以临界混杂比分阶段计算锚杆承载力的方法.同时,借助BURGERS模型,从理论上分析了碳纤维含量对锚杆蠕变性能的影响.理论分析结果表明:在拉伸强度计算时不能忽略基体的影响;碳纤维的加入能明显提高GFRP锚杆的强度以及改善其蠕变性能,并且可提高锚杆材料的强度利用率;当CFRP含量在0.08～0.30之间时,CFRP/GFRP混杂纤维锚杆具有良好的强度特性和蠕变特性.