新型大直径GFRP筋锚具设计及试验研究

针对单根大直径GFRP筋因体表比过大难以锚固的问题，对已有黏结楔式锚固体系作出改进，将直接浇筑于锚筒和筋材之间的黏结介质替代为环氧树脂并在装配前进行预制；在环氧树脂楔块与锚环之间设计锥角差以消除加载端的剪切效应。通过理论分析新型锚具的受力机理，推导出锚具内力的分布规律以及锚具承载能力估算公式，从而为设计尺寸提供依据；利用有限元软件ABAQUS对9组不同内坡角和锥角差的新型锚具进行受力模拟，得到一组最优设计参数使锚固系统承载力达到最大，据此制作实体锚具对Φ32 mm的GFRP筋材进行静力拉伸试验。结果表明：新型锚具的设计参数相互影响，锥角差显著影响内部结构受力，锥角差越大锚具承载力越大，但过大锥角差可能会产生过大径向压力从而对楔形体造成破坏。内坡角越大锚具承载力越大，但过大的内坡角会导致筋材所受夹持力过小从而发生整体滑脱破坏；以锚筒长度235 mm为例，其最优的内坡角可取10%，锥角差取0.5°；预制楔形块的轴向刚度和强度对新型锚固体系的影响巨大，楔形块加入轴向FRP筋可防止黏结介质拉裂，从而有效提高内部结构的整体工作性能；新型锚具能够将复杂应力状态后移至有效锚固区后部分，避免了加载端的剪切效应，在有效锚固段受力始终均匀变化，可充分发挥GFRP大直径筋材抗拉能力；以Φ32 mm的GFRP筋材为例，极限承载力可达629.4 kN，远超GFRP筋材标准承载力，最高锚固效率达到139.9%，破坏方式主要以炸丝为主，静力锚固性能可靠。     

港珠澳大桥桥墩预制后浇孔甩筋内模设计与改进

港珠澳大桥每座预制桥墩的承台内预留6个带甩筋的后浇孔,桥墩安装完成后要对预留钢筋进行接驳,并且施加预紧力。在承台预制时,通过内芯模对甩筋进行精确定位,保证对接钢筋具有较高的同心度,使后浇孔内的钢筋实现顺利对接,满足结构受力要求。     

基于颗粒流原理的盾构切割GFRP筋混凝土围护桩机制

在盾构无障碍接收过程中，盾构切割GFRP筋混凝土围护桩时桩体会朝向基坑临空侧发生变形，甚至发生整体倒塌，引起工程事故。为此，需要对盾构切割GFRP筋混凝土围护桩的机制进行研究。基于PFC3D建立盾构切桩的离散元颗粒流模型，得到盾构切刀切削力的变化规律与桩体应力的变化规律，揭示盾构无障碍接收切桩的机制： 前半切入行程为剪压破坏，后半切入行程为剪切破坏，并指出在切桩过程中应控制好盾构推力，避免GFRP筋混凝土围护桩整体倒塌。     

GFRP双腹板型材主梁静力分析与静载试验

GFRP材料有着轻质、高强、耐腐蚀等优点,工程应用前景十分广阔,但GFRP型材作为桥梁主梁的应用鲜见.通过采用当量圆模型对车辆荷载进行了简化,利用有限元软件和Tsai-Wu准则,对将GFRP型材用作桥梁主梁进行了静力分析.静力分析和静载试验的结果均表明：尽管GFRP材料弹性模量小,作为桥梁主梁刚度较小,跨中挠度值比较大,但该材料具有十分良好的弹性恢复能力,GFRP双腹板型材可满足作为轻便桥梁主梁的使用要求.     

预铸混凝土环片循环载荷试验与分析

藉由预铸混凝土环片试体内装设钢筋计,除可了解环片制造过程中,混凝土蒸汽及水中养生过程,钢筋应变随环片温度变化的情形外,还可透过环片循环载重抗弯试验过程,了解钢筋应力及应变变化情形。将环片预铸过程所使用的钢筋与混凝土样品,分别进行拉力及压力试验,获得应力与应变之组合律,再利用材料及钢筋混凝土力学理论,进行环片循环载重抗弯试验成果分析,分析结果与实测结果及理论解进行比对,可评估传统监测仪器预置于钢筋混凝土环片内之适用情形,不但可以确认环片钢筋设计用量之适当性,而且还可以作为来日隧道近接施工阶段,监测环片内应力之变化及有限元素数值模拟分析结果比对的基础。     

捷运深开挖地下工程快速工法之创新与研究

台北捷运东门站站体开挖因工期与施工安全性之考量,采调整地下结构施筑之施工步骤,取消原回撑的架设,并以大面积连续侧墙系统模板于侧墙组模作业上,侧墙系统模板高4.5 m,于底板施筑完成后连续拆除第8和9层支撑,直接进行侧墙施工,系统模板拆模后可立即移动至下一区块施作;施工前曾进行数值模拟分析,借以了解拆除第8和9层支撑后底板与第7层支撑的力量是否足以抵挡挡土壁外侧之土压力,同时于侧墙之内外两侧主筋加装钢筋应力计,检核土壤潜变所造成的侧向压力转移至侧墙的应力,并与实际挡土壁之侧向变位进行比对分析反馈,后续上部之中间层与上月台层的结构侧墙皆采用此大面积连续侧墙系统模板且顺利完工,实际施工时程较原工期缩短近7个月左右,期望藉由此案例之介绍,提供工程界未来类似工程设计与施工参考。     

玻璃纤维筋在连续墙中的应用

为了充分利用盾构机性能、节约资源,提高区间盾构施工始发到贯穿掘进效率,降低盾构刀盘的切割损耗,同时提高施工安全性,在盾构始发井和接收井的区间隧道洞门一定范围的围护结构骨架采用玻璃纤维筋代替钢筋。以南宁轨道交通1号线广西大学站工程为背景,介绍玻璃纤维筋的材料特性、施工规范及验收标准,和工程实际应用。玻璃纤维筋的成功应用,解决了断面范围内使用钢筋笼加工及吊装难题,为盾构穿越提供了条件;工程实践证明:采用玻璃纤维筋代替钢筋的维护结构,既可以节省成本,同时也缩短了盾构井的穿越时间,减少了对地面环境的干扰。     

钢筋定位仪的工作原理及其在旧桥检测中的应用

文中介绍了钢筋定位仪的工作原理和检测时的工作步骤,并分析讨论了影响其检测精度的有关因素及提高精度的措施.最后通过一个工程实例,阐述了它在旧桥检测中的应用.     

盾构直接切削围护墙的设计探讨

在国内地下工程中,盾构进出洞一般采用人工凿除盾构范围的围护墙后再进行掘进的方式,该种方式对地层加固和止水要求相对较高,且存在一定的施工风险,施工费时费力。采用GFRP(玻璃纤维)筋代替围护墙中盾构直径范围内的钢筋,可使盾构在进出洞时直接切削围护墙进行掘进,这样既可以加快施工进度、减少施工风险,同时还可以降低围护墙前地层的加固范围及地层与围护墙间的止水要求,是一种比较经济的施工方法。     

GFRP桥面板的设计和计算

玻璃纤维增强聚合物（GFRP）具有抗风化、抗腐蚀的性能,是钢筋的理想替代材料,且其重量仅为铪的1／5。桥面板自重的减轻,相当于提高了桥梁的承载能力。而对于GFRP桥面板的设计计算,目前尚无规范可循,设计中最关注的问题是受压翼缘的有效宽度和横向分布系数。为安全计,现阶段可不考虑GFRP桥面板与主梁的组合作用：横向分布系数可按杠杆法计算,但这两项都是偏于保守的建议,仅供参考。