Experimental Investigation on Dynamic Response of BFRP Anchorage Structure under Earthquake Effect

Cihang LI

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.201907029

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Experimental Investigation on Dynamic Response of BFRP Anchorage Structure under Earthquake Effect

更新时间：2025-09-25

- Experimental Investigation on Dynamic Response of BFRP Anchorage Structure under Earthquake Effect
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 41, Issue 6, Pages: 1212-1221(2021)
- 作者机构：
  
  中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉 430063
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.201907029
  CLC： TU435
- Published：15 December 2021
- 稿件说明：
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李慈航.地震作用下BFRP锚固结构动力响应试验研究[J].防灾减灾工程学报,2021,41(06):1212-1221.

LI Cihang.Experimental Investigation on Dynamic Response of BFRP Anchorage Structure under Earthquake Effect[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(06):1212-1221.
李慈航.地震作用下BFRP锚固结构动力响应试验研究[J].防灾减灾工程学报,2021,41(06):1212-1221. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201907029.

LI Cihang.Experimental Investigation on Dynamic Response of BFRP Anchorage Structure under Earthquake Effect[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(06):1212-1221. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201907029.

摘要

地震作用下锚固结构动力响应研究的是锚杆（索）杆体⁃注浆体、注浆体⁃围岩之间的动力学作用机制，是岩土锚固工程的研究重点和发展趋势。通过振动台模型试验，研究了地震作用下BFRP锚固结构的动力响应，利用粘贴在BFRP锚索杆体上的应变片，测得地震波激励过程中不同高度位置、锚固深度锚索断面上的应变波响应，对锚固段内BFRP锚索沿锚固深度轴力峰值和应变波时程曲线进行了分析。结果表明：（1）BFRP锚固结构的动力响应与输入地震波强震段的发生时间和持续时间基本一致；（2）随着输入地震波加速度峰值的增大，BFRP锚索轴力峰值在数值上随锚固边坡屈服状态发生变化，其中锚固段前半段受影响较大；（3）锚索残余轴力受地震作用的影响，随着锚固结构内测点位置相对高度的增大而增大，这一现象在靠近锚固体端部的位置更为明显，在工程应用中应重点关注锚固段端部注浆材料损坏而导致的锚固系统失效破坏。通过小波包分解得到锚固结构的应变波主频，进一步表明了锚固体端口、中部、尾部的主频差异较大，会导致锚索与注浆体之间出现“差拍”作用，引起锚索与注浆体之间的不协调运动，导致锚固体内第一界面不断地受剪揉搓，形成损伤到破坏的时间累积效应。

Abstract

The study on dynamic response of the anchoring system under seismic loading mainly emphasizes on the dynamic interaction mechanism of the anchor cable and the grouting body， or the grouting body and the surrounding rock， which is the research focus and development trend in the rock and soil anchoring engineering. Through the large-scale shaking table model test， the dynamic response of the BFRP cable in anchorage body under seismic loading is studied. Using the strain gauges attached to the anchor cable， the strain waves on different anchor cable sections and different anchorage depth during dynamic loading are measured， and the axial force amplitude and residual deformation of the BFRP anchor cable caused by seismic action are analyzed. The results showed that：（1） The dynamic response of the anchor cable caused by the earthquake is basically consistent with the occurrence time and duration of the strong seismic section of the input seismic wave acceleration time history curve；（2） With the increase of the input seismic dynamic load， the peak force of the BFRP anchor cable varies with the yielding state of the slope structure， especially in the first half part of the anchorage section. （3） With the increase of the relative height of the measuring points in the anchoring structure， the influence of seismic motion on the residual axial force of the anchor cable is significant， and the phenomenon is more obvious near the end of the anchoring section. According to the preliminary distribution law of the vibration energy of the anchor cable obtained by wavelet packet decomposition， the transmission characteristics of the main frequency of the anchor cable along the anchorage depth are further discussed， and the damage mode of the BFRP anchor cable anchored structure under dynamic action is revealed.

关键词

Keywords

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