固体力学研究方向篇（1）

【关键词】

体外预应力；旧桥加固；牡哈大修

牡哈大修工程中，为了保证行车安全性及舒适性，对桥梁加固显得尤为重要，其项目旧桥加固工分为三个标段，由上海颍川加固有限公司为旧桥加固提供技术服务。运用体外预应力技术对既有桥梁上部结构进行加固作为众多加固方法[2， 3]的一种，虽然起步较晚，但由于其显著的优势而脱颖而出，成为很多加固设计的首选方法。工程中三股线大桥的加固成功采用体外预应力技术。

1 体外预应力技术

1.1 概述

体外预应力技术是后张预应力体系的分支，是无粘结预应力结构技术的一种。体外预应力经过20余年的发展和工程应用，目前已形成有粘结体外预应力和无粘结体外预应力两种应用体系[4]，有粘结体系的管道的铺面质量及其水密性容易检查和控制，预应力摩阻损失小；无粘结体系的单根无粘结筋的摩阻损失极小，可采用单根张拉工艺，张拉设备体积小，容易操作；预应力筋有多层防护，因此，其耐腐蚀性和防护性安全可靠；另外，在使用期间可重调预应力值，更换预应力筋。

体外预应力结构的优点[4]：能够调校和控制体外索的应力，便于检查腐蚀情况保证在必要时能够替换钢绞线束；在箱梁的壁内不存在预应力管道，使得混凝土容易浇筑，不会因为预留孔的存在而减低承压能力，因此能尽可能地减小箱梁壁厚，减轻结构自重；对于某类型的结构，如预制箱梁结构，使用体外索可以简化及加速桥梁的建设速度，降低建造成本；简化了曲线预应力筋，减少了摩阻损失。

1.2 体外预应力加固

对既有建筑上部结构的加固，一般都不得不在原结构砼的外部进行，这就使体外预应力技术成为一种主要的也是最积极的加固方法。体外预应力索加固法就是应用体外预应力索通过后加在原结构上的锚固块和转向装置，并张拉体外索使原结构产生后加预应力的方法，如图1所示。

体外预应力加固方法的优点是：可平衡卸掉部分恒载；能够较大幅度地提高结构的承载能力和结构刚度；体外索变化幅度小，无疲劳问题；能够有效的控制原结构的裂缝和挠度，使裂缝部分或全部闭合，使挠度大幅度减小；能够控制和调校体外索的应力；便于更换体外力筋。它的缺点是：锚固块和转向装置有时不便于设置；转向装置处设计不当会造成大量的预应力损失，并导致施工复杂；结构外露面不平整；需注意体外索的防火和防腐等耐久性问题。

2 分析及思考

体外预应力加固技术在桥梁上部结构加固中的应用也在近十年内逐渐兴起的，就目前国内外在体外索加固的成果[5]来看，研究的重点主要是放在了简支的、截面形式为矩形或T形的桥梁加固上，对于现在应用日益广泛的箱形截面、连续的公路桥梁研究成果却很少。虽然箱形与矩形和T形、简支与连续的一些原理和方法在一定程度上存在相似相通之处，但由于剪力滞后、二次效应等影响，在锚固块和转向装置的设置及其受力机理、加固效果的评价和具体的施工工艺上还是有很大的差异。

2.1 转向装置

转向装置是实现体外索加固的重要构件，其传载方式和自身性能也是影响预应力施加效果的关键。转向装置的设计要求：预应力筋在转向点的位置必须高度准确，避免产生附加应力；转向装置在结构使用期内也不应对预应力索有任何的损害。转向装置的结构形式可以用：钢板、钢管等材料的组合构成；后加钢筋砼转向块。对于矩形和T梁，前者是合理、经济的，但对于箱梁则应该采用后者。

转向装置的传载模式两种形式：对于承压型，在转向装置与预应力筋的接触区域，由于摩擦力和横压力的挤压作用，如果转向装置设计不合理或构造措施不当，预应力索就容易产生局部硬化和摩阻损失过大，以及与原结构接触面的局部应力过分集中，从而导致原结构局部压坏；预应力筋在接触点处剪坏而失去加固作用。因此，对体外索的传载方式和自身性能的研究是重要的。对于承压型转向装置的研究，可以采用计算机模拟的方法进行研究。对于剪切型，转向装置与原结构在连接处的接触面将承受体外索张拉引起的剪力。但是对于这个接触面的研究还不多，而这个问题也是影响加固效果的重要因素。在以往的很多设计中一般都采用近似的方法，即将接触面的应力视为均匀分布，但事实是，接触面处的应力分布是相当不均匀的。如果设计不合理，造成要么材料的浪费，要么连接处安全储备不足，将为结构的正常使用带来隐患。因此建立这个接触面的模型对其加以研究就显得非常重要。

2.2锚固块与原结构连接处的受力情况及分析

对于矩形截面和薄腹T梁的锚固块，普遍做法就是在需要锚固的地方凿洞，用钢管、钢轴等作为锚固块，这是非常简便，也是行之有效的方法，这种锚固块的受力分析也很简单，其重点是钢管、钢轴自身的强度及其与原结构砼处的局压应力分析。一般用于加固荷载较小的结构。对于箱梁，由于其横截面和荷载均较大，再采用矩形和T梁的处理方法显然是不合适宜的，这就必须采用新加砼锚固块的方法来处理。这种锚固块的受力机理与传载方式就与剪切型转向装置类似，这里不再赘述。

2.3 加固效果

加固效果是评定加固方法好坏、成功与否的重要指标。对于体外索在极限状态下的极限应力问题，还没有从结构本身的力学性能及材料性能出发去研究预应力筋的极限应力问题，这样得出的结论往往具有局限性。因此应该建立箱梁的整体模型，采用极限分析的方法来实现预应力索加固体系的整体研究，从而分析桥梁的加固效果。

3 结语

随着我国高速公路正在逐渐由建设向维修转型，其中涉及的旧桥必然进行加固维修，由于体外预应力技术的针对性和独特优势使得它在旧桥加固中有巨大的应用前景，牡哈大修工程成功应用此技术。

【参考文献】

[1]卢文良.预应力体外索加固既有铁路桥梁（J）.铁道标准设计，1997， （10）： 4-5

[2]徐学东，朱瑞龙等.既有钢筋混凝土桥梁加固与修补技术综述（J）.铁道标准设计.2010. （67）：39-41

[3]梁建.公路旧桥的加固与管理（J）.公路，2011（4）：40-43.

[4]孙宝俊，周国华.体外预应力结构技术及应用综述（J）.东南大学学报（自然科学版）.2001. 31（1）： 109-113.

【作者简介】

固体力学研究方向篇（2）

中图分类号：Q814.2 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-11-0046-1

0 前言

固定化酶（immobilized enzyme）又称固相酶，是将酶固定于水不溶性载体 ，即将酶锁闭于一定空间内，使其不溶于水溶液。固定化酶是21世纪发展起来的一项新技术，1916年Nelson和Griffin最先发现了酶的固定化现象后，科学家们就开始了固定化酶的研究工作。1969年日本一家制药公司第一次将固定化的酰化氨基水解酶用来从混合氨基酸中生产L-氨基酸，开辟了固定化酶工业化应用的新纪元。固定化酶的制备方法主要有三种：载体结合法、包埋法和交联法。目前应用得比较多的是载体结合法与交联法。

固定化酶与游离酶相比，具有不可比拟的优点，主要表现在：酶与产物易于分开，可以回收再利用，在经济成本上较优于游离酶；固定化酶可以改善酶的操作性能和稳定性；另外固定化酶不混入产物，可以精简分离工序等[1]。近年来，国内外对纤维素酶的固定用以改善游离纤维素酶性质的研究比较多，本文对近期用交联法、载体结合法等方法对纤维素酶进行固定的研究作一综述。

1 国外对纤维素酶固定化的研究概况

国外对纤维素酶固定化的研究开展得比较早。1997年Ge Y.Burmaa B.等[2]就开始同时固定化了纤维素酶和葡萄糖异构酶，结果发现固定化酶仍然保存了50%的初始酶活力。随后，F Bissett,B Sternberg（1978）[3]以壳聚糖为载体固定了黑曲霉产的β-葡萄糖苷酶。结果表明固定化酶以游泳酶具有更高的热稳定性，固定化酶与游离酶的最适PH相差不大但是在偏酸的环境仍有较高酶活等优点。B.A.Sm.K Havkine（2004）等[4]研究了固定在硅质支持物上的淀粉酶和纤维素酶的性质和功能。Yoshimot M（2006）[5]等优化了微脂体交联固定的纤维素酶水解纤维素的一些条件，探讨了最佳固定化方法。Jones PO（2009）[6]等研究了离子交联纤维素酶的结合量以及固定化该纤维素酶后其水解的一些性质。Tébéka IR（2009）[7]等研究了游离纤维素酶以及固定化纤维素酶的水解活性。国外对纤维素酶固定化的研究主要在于研究固定化酶的酶促动力学、水解特性等。

2 国内纤维素酶固定化的最新进展

我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是微生物所和上海生化所的酶学工作者同时开始了固定化酶的研究工作，随后许多科研院所也逐渐开展了对酶固定化的研究工作[8]。在固定化酶研究初期，人们主要集中于各种制备方法的研究，近年来，人们的注意力已开始转向固定化酶与固定化细胞在工业，农业，医学，等方面的应用。鲁爱华（2009）[9]等分别以冻干壳聚糖微球和湿壳聚糖微球为载体，戊二醛为交联剂进行纤维素酶的固定化研究，并对2种固定化酶的热稳定性、米氏常数、重复利用次数、pH值加以对比分析。确定酶固定化的适宜条件为：0.03g冻干壳聚糖微球与10 mL4 g/L戊二醛交联4h后，加入10mg酶固定2h，酶活力回收率为96.3%；0.1g湿壳聚糖微球与10mL2 g/L戊二醛交联2h后，加入6mg酶固定4h，酶活力回收率为62.4%。与游离酶相比，2种固定化酶的米氏常数均降低；具有很好的热稳定性。冻干载体更易与酶分子结合，酶活力回收率高于湿载体固定化酶。刘志良（2010）[10]等用硅胶作栽体，戊二醛作交联剂，制备了固定化的纤维素酶。同时对制备固定化纤维素酶的偶联剂浓度、pH、给酶量3个影响因素进行了研究，通过正交试验优化得出最佳的固定化条件：交联剂戊二醛浓度为1%，固定化pH值为5，固栽量为每克载体100mg纤维素酶。裴哲、朱启忠（2010）[11]等从香菇中提取纤维素酶后，先后研究了以海藻酸钠、明胶为载体固定化纤维素酶的方法。结果表明，3种固定化酶较游离酶有更好的耐热性与pH值稳定性，其中交联包埋法固定化酶在重复利用性、与底物的亲和程度、酶的固定率等方面均优于直接包埋法和包埋交联法，在重复使用6次后，仍保持72.2%的酶活力。而明胶的最佳浓度为3.0，戊二醛浓度为1.0。与游离酶相比，固定化酶最适反应 pH向酸性方向移动了0.4，最适反应温度提高了5℃，并且固定化酶具有良好的贮存稳定性。张孟麒（2010）[12]等采刚Placken-Burman试验设计和正交试验设计对影响固定化纤维素酶活的因素进行了筛选和优化。探讨了纤维素酶、壳聚糖、乙酸、乙醇、戊二醛等试剂对固定化效果的影响。结果表明：壳聚糖、乙酸、乙醇浓度、酶浓度分别为15L、2.0%、40%、100%时，以壳聚糖为载体制备固定化纤维素酶的活力最高。

随着对纤维素酶固定化方法研究的深入，新型载体应用于纤维素酶的固定化以后，相信在不久的将来一定能够在现有基础上提高纤维素酶固定化的效率，为有效解决利用纤维素废弃物提供高效的酶。

参考文献（略）

固体力学研究方向篇（3）

1．1空斗墙做法在抗侧力方面存在严重问题空斗墙房屋是华东、中南一些地区村镇广泛采用的一种结构类型，从普通农村民居到乡镇政府办公楼等公共建筑均有采用这种结构类型。一些沿海地区村镇不仅是台风经常登陆之地，也是抗震设防地区，如浙江苍南县、福建福鼎县是6度抗震设防区。这些地区空斗墙房屋在砌筑方式等方面存在着严重的防灾安全隐患。大部分地区空斗墙通常的做法是采用标准粘土砖，沿竖向有一斗一眠、三斗一眠、五斗一眠等砌筑方法，沿水平方向一般是一丁一顺砌法。而浙江温州、湖南等一些地区村镇空斗墙沿竖向在一层内为全空斗砌法，除楼板下有一皮立砌实心砖外，整个层内在墙体厚度方向无眠砖拉接，沿水平方向一般为三顺一丁，墙体为大空腔(厚度方向为170mm空腔)，实际上是空壳墙。这种做法导致墙体自身的整体性很差。标准砖立砖斗砌墙体的有效抗剪截面积仅为厚度240mm实心砖墙的1/2。由此可见，我国农村地区房屋无论在房屋的整体性、墙体自身的整体性、屋盖系统的整体性以及墙体与木构架的连接等方面均非常差，导致水平荷载承受能力很差，台风都能吹倒，若遇6度以上地震或洪水、风暴的袭击，其灾害程度将十分严重。

1．2灾前资金投入少，缺乏相应的防灾推进机制在农村房屋防灾方面国家和地方的资金投入主要是用于灾后恢复重建，如云南省自1988年11月6日澜沧－耿马7．6级地震以来发生5．0级以上破坏性地震42次，国家和地方用于救灾和恢复重建的费用分别为11．49亿元和15．47亿元，如果这些经费用于震前对房屋采取抗震措施，对提高农村房屋的抗震能力、减少地震人员伤亡和经济损失将发挥重大作用。

1．3缺少防灾减灾管理约束机制［2］我国农村建房一直以来是个人行为，法律法规未于涉及，由于缺少防灾减灾管理约束机制，标准规范作用甚微。为了引导、鼓励农民提高其房屋的防灾能力，真正有效地规范农村防灾能力建设，应当建立村镇防灾减灾管理约束机制。建议中央和地方财政设立村镇民居防灾减灾建设基金，即必要的抗灾设防与加固专项费用，作为引导资金。只要有建房防灾补助，就可以此为契机来规范和约束农村的建房行为。

2村镇建筑抗震技术研究

2．1《镇(乡)村建筑抗震技术规程》配套试验研究村镇房屋的震害调查主要是了解房屋的破坏形态，了解结构构件的破坏原因，积累的宏观经验主要应用于房屋的抗震构造措施。而对房屋抗震性能的定量描述还应由试验数据来确定。主要试验研究内容与取得的成果如下:

2．1．1村镇木柱木屋架生土围护墙房屋足尺模型振动台试验研究由中国建筑科学研究院完成。试验模型为采取抗震措施的单层足尺模型，在振动台试验中，除了采集模型房屋的自振周期、振型、阻尼比等特性参数外，还获得了自墙体初始开裂到墙体严重开裂各阶段所对应的地震加速度值(与烈度对应)，验证了主要抗震构造措施如墙体与木构架连接、设置配筋砂浆带与配筋砖圈梁、木构架各节点拉结、竖向剪刀撑、斜撑、扒钉等在不同水平地震加速度作用下的抗震效果。试验达到了预期效果，所采取的抗震措施可使生土房屋的抗震能力提高1～1．5度。试验数据和结果为本规程木结构房屋章节有关条文的编制提供了依据。

2．1．2生土墙承重墙体抗震性能试验研究由长安大学建筑工程学院完成。对生土结构房屋进行了一系列生土承重墙体抗震性能试验和材料强度试验研究，先后进行了生土结构的土料、土坯、土坯砌体受力性能的试验研究，1∶3缩尺模型的夯土墙体和土坯墙体在低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究，得到了从初裂到破坏各阶段所对应的变形与荷载以及其他相关数据。该项试验研究为本规程生土结构房屋章节有关条文的制定提供了依据。

2．1．3村镇木构架房屋抗震性能试验研究由河北工业大学完成。分别进行了足尺的木构架无填充墙和有填充墙的模型在周期性往复荷载作用下的拟静力试验。得出了两种模型的滞回曲线，以及屋架与木柱连接处的斜撑、铅丝在墙体与木构架共同工作时的作用，这些数据为本规程的编制提供了依据。

2．1．4云南农村民居地震安全工程典型土坯、土筑墙力学性能试验研究由昆明理工大学完成。结合云南省农村民居地震安全工程，开展了云南农村民居地震安全工程典型土坯、土筑墙力学性能试验研究。整个试验分为土样试验、单块土坯试验、土坯砌体试验和土筑、土坯墙片试验四个部分，得到了土坯墙片从土样、单块土坯、土坯砌体到墙片的相关物理力学数据。该项试验研究为本规程生土结构房屋章节有关条文的制定及“云南省农村民居地震安全工程技术导则(试行)”的编制提供了参考依据。

2．2住宅灾后恢复重建关键技术研究

2．2．1主要研究内容主要针对地震、风暴等自然灾害，重点研究:受损住宅快速评估技术;灾后简易住房建造技术;受损住房加固技术，为村镇住宅灾后修复、加固与住区恢复重建规划提供技术支持。

2．2．2主要研究成果(1)灾后新建房屋设防技术整体性措施:采用配筋砖圈梁、配筋砂浆带或木圈梁等措施。墙体抗倒塌措施:纵横墙设拉结筋、山尖墙设墙揽、墙体与木柱设拉结筋等。防止屋盖及其构件塌落措施:在屋架(木梁)与木柱之间设置斜撑;在屋架(木梁)与檩条之间、檩条与檩条之间、檩条与椽条之间，采用木夹板、铁件、扒钉、8号铁丝等拉结措施。(2)受损房屋修复与加固技术整体性措施:采用外加配筋砂浆带圈梁、外加角钢带圈梁、钢丝网(非钢筋网)水泥砂浆面层等措施。墙体抗倒塌措施:墙体与木柱加设拉结筋、山尖墙设墙揽等措施。防止屋盖及其构件塌落措施:在屋架(木梁)与木柱之间加设斜撑;在屋架(木梁)与檩条之间、檩条与檩条之间、檩条与椽条之间，增设木夹板、铁件、扒钉、8号铁丝等拉结措施。裂缝墙体修补措施:采用灌浆修复、钢丝网水泥砂浆面层等措施。(3)灾后简易住房建造技术提出了灾后简易住房建造技术，即适用于我国各种温度带地区的“草泥辫围护墙简易住房”。(4)村镇住区恢复重建规划技术在村镇住区灾后恢复重建的规划模式、规划内容、与恢复重建有密切关系的重要调查内容等方面尚属首次提出。(5)技术成果与国内同类技术、经济和环保指标的比较外加配筋砂浆带加固措施不仅可满足村镇一、二层房屋地震、台风的抗倒塌要求，其造价仅有城市建筑常用的外加钢筋混凝土圈梁、构造柱加固措施的1/5～1/4左右;对于村镇一、二层房屋，采用钢丝网砂浆面层、素水泥砂浆面层可满足地震或风暴对房屋产生的水平作用，而造价只有城市建筑常用的钢筋网砂浆面层1/3左右，在经济上是农户可承受的。这些创新性技术措施已通过村镇房屋5个模型的振动台试验进行了验证［3－6］，其效果良好。采取这些措施后，可使村镇一、二房屋的抗震能力提高1～1．5度。对提高村镇住宅的抗震、抗风能力，减少人员伤亡和经济损失，将发挥重要作用。

2．3住宅结构维修加固关键技术研究

2．3．1主要研究内容(1)既有村镇住宅结构维修与耐久性提升技术研究。针对既有村镇典型的结构形式研究选择适宜的结构老化与损伤维修技术，提高结构耐久性技术措施等。(2)既有村镇住宅结构改造技术研究。研究既有村镇典型结构住宅结构体系与构造措施的改造方法，以及新材料、新工艺、本地化材料及再生材料的应用等。(3)既有村镇住宅地基基础加固技术研究。研究村镇住宅地基处理技术、典型结构住宅的地基基础加固与病害处理技术等。(4)既有村镇住宅抗灾(地震、风)加固技术研究。研究现有加固技术应用于既有村镇典型结构住宅加固的适用性以及相应的改进技术，典型村镇住宅结构体系的抗震加固适用技术，风灾区村镇住宅的抗风加固专项技术等。对村镇典型结构类型既有住宅提出抗震加固技术措施，为村镇住宅抗震加固技术指南的编制提供基础数据。

2．3．2主要研究成果(1)角钢－打包带加固墙体新技术采用角钢－打包带加固后，土坯墙体的开裂荷载比未加固墙体提高幅度为22．4%，极限荷载比未加固墙体提高了40．28%，破坏位移提高了35．50%，延性系数提高了128%。加固效果明显。采用角钢－打包带加固后，砖砌体墙体的极限荷载比未加固墙体提高了33．87%，破坏位移提高了226%，延性系数提高了378%。加固效果明显。采用角钢－打包带加固木结构土坯围护墙房屋振动台模拟试验结果表明，8．75度中震情况下，墙体严重破坏，纵墙外闪非常严重，泥浆灰缝几乎已全部破坏，土坯之间由于泥浆的破坏失去了连接，使墙体失去了整体性，但由于有打包带的作用，房屋未发生倒塌破坏。加固效果良好。(2)配筋加强带加固砌体技术采用配筋加强带加固后，墙体的开裂荷载较未加固墙体有所提高，提高幅度为41．9%。极限荷载比未加固墙体提高了79．0%，破坏位移提高了141%，延性系数提高了256%。加固效果明显。配筋加强带加固砌体房屋振动台模拟试验结果表明，8．75度中震情况下，泥被剧烈晃动，窗间墙沿裂缝被剪切成独立小柱，随地震动移动，裂缝宽度达到3mm。其他墙体未出现严重破坏。加固效果良好。(3)竖向剪刀撑、墙揽、铁丝、扒钉加固技术采用配筋砂浆带加强房屋整体性;设置竖向剪刀撑，山墙、山尖墙应采用墙揽与木屋架或檩条拉接加强屋盖构件节点连接强度等。

3村镇建筑抗洪技术研究

3．1山区乡村建筑抗洪设计方法研究

3．1．1主要研究内容(1)山区乡村建筑在水流作用下的破坏机理研究为了了解山洪对山区乡村房屋的作用机理，掌握水头冲击和水流力等对房屋的作用强度，在大连理工大学水工试验室的波流槽中，对山区乡村广泛采用的既有房屋模型进行了水头冲击和水流力对房屋模型作用的试验研究。(2)山区乡村建筑抗水流设计方法研究进行了几十条河流坡降调查，得到坡度与流速的关系;根据试验归纳总结获得的水流阻力综合影响系数Kw，给出了墙体开洞率与作用在墙体表面上水流力的计算公式Fw。同时给出了墙体截面抗水流力受剪验算、孤立墙体平面外抗弯验算、洞口侧面墙体平面外沿齿缝抗弯验算方法。(3)既有山区乡村建筑抗洪评价方法研究主要在房屋抗洪评价内容、评价原则、外观和内在质量、材料强度、结构体系、整体性连接构造、易引起局部倒塌的部件及其连接构造等方面提出了抗洪评价方法。(4)既有山区乡村建筑抗洪加固技术措施研究。主要对房屋在加强结构整体性、加强墙体自身的整体性和强度、加强墙体与木构架的连接、加强屋盖系统的整体性(节点连接)等方面提出了抗洪加固技术措施。3．2山区乡村房屋模型水流作用试验研究［7］

3．2．1试验目的试验期望获得以下数据:(1)测试房屋模型在不同开洞率、不同流速的山洪水头冲击下，模型各墙体的水头冲击压力分布;(2)测试房屋模型在不同开洞率、不同流速的山洪水流作用下，模型各墙体的水流压力分布;

3．2．2试验模型与试验情况在大连理工大学水工试验室波流槽进行了108个工况试验。试验模型、水头冲击和水流作用试验分别见图5、图6和图7。

3．2．3试验结论(1)在稳定流速作用下，建筑模型迎流面的压力分布呈二次曲线分布，压力值在水平方向趋势为中间大两头小，竖直方向随高度的增加而减小(包含静水压力)。(2)在稳定流速作用下，模型沿水流方向所受总合力随着开洞率的增大而减小。因此，在设计和建造山区乡村房屋时应考虑墙体的开洞率，以降低所受到的水流作用力。

3．2．4水流作用计算方法作用于墙体迎流面上的水流力标准值，可按下式计算:

4村镇建筑抗风技术研究

4．1低层房屋抗风技术研究

4．1．1研究内容(1)通过对台风灾区房屋灾害的现场调查，分析乡村低层房屋在建筑材料、结构型式、传统建造习惯等方面存在的问题，研究低层房屋在结构的整体性、节点连接等方面存在的抗风不足。(2)通过房屋风灾的现场调查，分析乡村低层房屋台风破坏原因，总结已有的抗风设计与建造经验。(3)提出新建低层房屋的抗风技术措施和现有低层房屋的抗风加固措施。

固体力学研究方向篇（4）

中图分类号：X523文献标识码： A 文章编号：

天然岩石不只是单一固相介质，尚有固相、液相和气相并存的多孔介质组合，岩石经历了漫长的成岩和改造历史，其内部富含各种缺陷，包括微裂纹、孔隙以及节理裂隙等宏观非连续面，它们的存在为地下水提供了储存和运动的场所。地下水的渗流还以渗透应力作用于岩体，影响岩体中应力场的分布，同时岩体应力场的改变往往使裂隙产生变形，影响裂隙的渗透性能，所以渗流场随着裂隙渗透性的变化重新分布，因此，在许多情况下必须考虑流体,包括液体(油或水)、气体(天然气、煤矿瓦斯等)在多孔介质中的流动规律及其对岩体本身的变形或强度造成的影响，即应考虑岩体内应力场与渗流场之间的相互耦合作用。

近年来，流固耦合问题越来越受到人们的重视，这方面的研究涉及许多领域，在采矿领域，涉及地热开发，石油开采中的流固耦合渗流，采矿围岩突水问题等。在建筑工程领域，包括地下水抽取引起的地面沉降问题，基坑渗流引起变形问题，坝基渗流及稳定性问题，隧道建设等。在环境工程领域涉及地下核废料存储，城市垃圾废弃物处理等以及生物医学工程等领域，这一问题的研究对促进科技进步和解决实际工程技术问题有着重要意义。

1 国内外研究现状

关于岩体和流体相互作用研究最早见诸K.Terzaghi对有关地面沉降研究，其内容主要限于考虑一维弹性孔隙介质中饱和流体流动时的固结，提出了著名的有效应力公式，迄今该公式仍是研究岩体和流体相互作用的基础公式之一。二十世纪中期Biot(1941,1956)进一步研究了三向变形材料与孔隙压力的相互作用，并在一些假设，如材料为各向同性、线弹性小变形，孔隙流体是不可压缩的且充满固体骨架的孔隙空间，而流体通过孔隙骨架的流动满足达西定律的基础上，建立了比较完善的三维固结理论。在此基础上，进一步发展了多相饱和渗流与孔隙介质耦合作用的理论模型，并在连续介质力学的系统框架内建立了多相流体运移和变形空隙介质耦合问题的理论模型。

Lous等（1974）运用单裂隙试件进行单向水流的室内模型，综合研究了天然裂隙表面粗糙度和波纹特征对水流速度的影响，并建立了层流状态和紊流状态的单个裂隙导水系数方程。在此基础上,运用多裂隙试件,通过三向水流试验,推导出了一组平行裂隙面定性导水系表达式。

国内董平川等建立了可变形饱和储层中流体流动的数学模型，本构模型中考虑了弹塑性变形、蠕变等因素，以位移和流体压力为未知量建立了统一的有限元求解格式，并以单井开采为例子进行了数值模拟。薛世峰建立了非混溶饱和两相渗流与孔隙介质耦合作用的数学模型，推导了用解耦合方法建立的有限元计算格式，并对流固耦合效应进行分析。李锡夔讨论了力学一渗流一传质藕合问题的数学模型，本构模拟，应变局部化分析的非经典连续体有限元方法以及饱和土动力学有限元分析的分步算法等。冉启全建立了油藏多相渗流与应力耦合渗流的数学模型，考虑了渗透率、孔隙度等参数变化，采用有限分与有限元交替迭代求解方法，并采用原始模型(非耦合)，弹性模型，塑性模型进行计算，表明耦合效应及本构模型选取对计算结果影响明显。范学平等利用有限差分法给出了油藏渗流与岩土线弹性变形之间的耦合解法，研究了应变、孔隙度、渗透率等随时间变化的规律，计算表明井底附近参数变化比较大，而距这一区域越远，受影响程度越小。王自明从质量能量守恒定律，热力学定律等基本定律出发，用连续介质力学方法建立了热流固耦合数学模型，并推导了相应有限元计算格式。

常晓林推导了各性异性连续介质的等效渗透系数与应力状态的耦合关系,并对抽水井和压力隧道进行了偶合计算。许梦国首先用Monte-Carlo法模拟岩体裂隙的分布，然后根据模拟结果分别形成渗流和岩体应力有限元分析的单元网格,并进行数学分析，利用位移连续条件进行耦合，最后用迭代法得出考虑渗流的不连续岩体的应力状态.郭雪莽研究了大坝坝基内的渗流与变形相互作用对大坝应力、变形的影响。朱伯芳根据混凝土的渗透压力-应力-应变关系，研究了渗透水对非均质重力坝应力状态的影响，并给出了精确解答和简化计算方法。

国外学者Zienkiewcz，Schrefler，Katsube.N等人以混合物连续介质理论为依据，在固结理论基础上建立控制方程。Liewis等对问题进行一些假设，忽略了固相骨架变形影响，推导了相应方程。Tortike，Ali等考虑了温度影响，建立了相应流一固一热藕合方程并给出计算方法。MariselaA.Sanchez Dagger建立了饱和两相耦合方程，并用有限差分法与动态松弛法建立相应计算格式，并对出砂问题进行了研究。Rajesh K.Mair,K.M.Neaupane建立了裂隙岩体的流一固，流一固一热模型，采用有限元法进行了算例分析，并进行了井壁力学稳定性分析。也有部分学者采用离散元、边界元、有限体积法或几种方法相结合形式进行数值计算。

流固耦合模型是一组非线性，非稳态的包含不同类型偏微分方程的方程组，由于问题复杂性其数值求解的不完善之处，国内外许多学者在这两个方面都作了大量数值试验，如何从简单算例验证到实际工程中大规模计算是今后要做的工作。

2 流固耦合渗流的特点及其研究方法

2.1 流固耦合的特点

水在岩体中的渗流并不完全单相液体的稳态流动。其实当地下水在岩体渗流时会产生动水压力而改变岩体的原始应力状态，同时岩体应力状态的改变反过来又会影响岩体的渗透系数，从而改变岩体渗流场的分布。这样反复影响最后达到平衡，这样的耦合过程有以下特点：

(1) 流固两相介质之间的相互作用是流固耦合最重要特征。一方面变形岩体在流体载荷作用下产生变形，另一方面变形反过来又影响流场，从而改变流体载荷的分布和大小。正是这种相互作用将产生复杂的流固耦合现象。

(2) 流体和固体分别占有各自的区域，它们之间的相互作用必须通过流固两相之间交界面上的边界效应反映出来。

(3) 由于岩体中孔隙和裂隙的存在，饱和多孔固体的本构方程与不含裂隙和孔隙的真实固体材料的本构方程有很大的区别。

2.2 流固耦合的研究方法

根据流固耦合的特点，在引入孔隙率与表征性体积单元之后，便可将多孔介质看成由大量有一定大小，包含足够多条孔隙又包含无孔隙固体骨架的质点构成的。因此质点有孔隙率，可以规定其流体密度、固体密度、强度和弹性模量等材料特性参数；同时质点也能承受应力和流体压力的作用，即质点可以定义状态变量。当质点相对于渗流区域充分小时，质点上各种材料性质参数和变量可看作空间点的函数，它们随着空间点位置的不同连续变化。若多孔介质所占据的空间中的每一个小区域都被这样一个质点占据,而每一个质点也仅仅占据空间一个小区域，即在空间区域与质点之间建立了一种一一对应的关系。这样,实际的多孔介质就被一种假想的连续介质所代替。在假想的连续介质中我们就可以用连续性的数学方法去研究流固耦合问题。在此基础上，我们就可以综合利用岩石力学和渗流力学的分析方法，并考虑流固耦合作用来研究流固耦合渗流问题，建立控制方程。也就是说，对于固相骨架必须满足岩石的平衡方程。由于孔隙流体压力的影响，固相骨架的变形由有效应力控制，而对于孔隙流体必须满足连续性方程(即质量守恒方程)。在固相平衡方程和孔隙流体的连续性方程中应包括流固耦合项。

3 研究展望

尽管流固耦合问题经过几十年的发展，已经比较完善，但要真正解决好流固耦合问题必须结合流体力学与固体结构分析中的各种方法与细节进行分析，具体以下几个方面需展开进一步研究：

(1) 岩石渗透空间结构千差万别，不同岩质、不同地层的裂隙岩体都具有各自的渗透空间结构，不可能用一个统一的模式解决岩石流固耦合问题，要针对不同的岩石结构，研究不同的数学物理模型。

(2) 考虑温度，物理化学作用等影响，建立考虑温度场、渗流场、应力场和水、气、固等多相介质耦合模型。

(3) 考虑从微观角度研究固体内部的变化对流体场的影响，使问题的解答更接近与实际。

(4) 由于流固耦合问题的复杂性，用纯粹的解析方法很难求解，应大力发展具有岩石渗流特色及流固耦合的数值分析方法。

4 结论

本文主要对国内外流固耦合研究现状行进了论述，渗流的流固耦合问题的一个显著特点是固体区域与流体区域互相包含、互相缠绕,难以明显地划分开,因此必须将流体相与固体相视为相互重叠在一起的连续介质,在不同相的连续介质之间可以发生相互作用。这样,我们就可以用连续性的数学方法去研究流固耦合问题。

参考文献

[1] 杨天鸿，唐春安，徐 涛等．岩石破裂过程的渗流特性[M]．北京：科学出版社,2004

[2] 黄涛．裂隙岩体渗流-应力-温度耦合作用研究[J]．岩石力学与工程学报,2002,21(1):77～82

[3] 朱珍德，郭海庆．裂隙岩体水力学基础[M]．北京：科学出版社,2007

[4] 董平川，郎兆新等．油井开采过程中油层变形的流固耦合分析[J]．地质力学学报．2000 6(2):6-10

固体力学研究方向篇（5）

中图分类号：U448.27；U448.13文献标识码：A

斜拉桥结构体系包括漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系（塔梁通过固定支座相连）和刚构体系（塔梁墩刚接）[1].在300 m以下跨度的轨道交通斜拉桥中，为提高桥梁纵向刚度，多采用塔梁固结或刚构体系，且主梁多为预应力混凝土结构.刚构体系的优点在于结构整体刚度较大，避免了在塔柱上设置大型支座，无需临时支撑和体系转换，尤其适合悬臂转体施工.其缺点在于塔梁墩连接区域构造复杂，固结部位易出现较大应力，因此，对于采用塔梁墩固结的斜拉桥，除做整体计算外，还应考察局部节点的应力分布情况.

国内外学者对斜拉桥局部受力分析已经有了较为广泛的研究，文献[2-3]分别对大跨度钢桁梁（箱）梁斜拉桥的索桁（梁）锚固结构进行了受力性能研究；文献[4]对某公铁两用斜拉桥边桁整体节点进行了数值分析和模型试验；文献[5-6]研究了斜拉桥塔梁固结处的应力分布；文献[7]对斜拉桥桥塔钢横桁梁整体节点进行了试验模型研究和有限元分析.但既有研究对象多为钢桁（箱）梁和混凝土箱梁，而对于高速铁路槽型截面斜拉桥上塔梁墩固结区而言，其应力分布情况尚不明确.

本文以沪昆客运专线某槽形截面塔梁墩固结斜拉桥为工程背景，建立局部空间实体单元模型，分析塔墩梁墩固结区受力特点、应力分布规律和传力机理，并对构造细节进行比较研究.

1局部分析方法

结构局部受力分析方法主要包括子模型法和直接建模法[8].子模型法又称切割边界位移法，是在整体模型的基础上切割边界生成考虑了结构构造细节的子模型，将切割边界上的位移值施加至子模型上，通过对子模型网格细分进行受力分析[9].子模型技术理论严谨，但要求整体模型必须是全桥实体单元或壳单元模型.直接建模法则根据局部结构建立实体单元模型，从整体计算模型中取出位移或内力结果施加至局部模型上，通过验证局部模型与整体模型在相同位置处的计算结果保证局部模型的正确性.直接建模法的思想实质跟子模型是一致的，且由于其整体模型中能考虑施工过程、混凝土收缩徐变和预应力钢筋等因素，在工程实践中应用较多，本文即采用该方法.

2工程背景

3空间有限元模型

整体有限元模型见图3，主梁和塔柱采用空间梁单元模拟，拉索采用杆单元模拟，为正确模拟拉索的空间位置，主梁和塔柱拉索锚固位置建立刚臂形成鱼刺梁模型.

在隔离体范围内建立局部模型时须保证边界截面远离应力分析区域，对矩形梁而言，通常认为影响范围为一个梁高[12].本文局部模型横桥向取桥梁全宽，竖桥向沿主梁底板上下侧分别长为11 m和7.641 m，顺桥向沿桥塔中心线小跨侧长9.5 m，大跨侧长11.6 m.塔柱为矩形空心截面，单根塔柱顺桥向宽6 m，横桥向宽3 m；槽型梁宽10.8 m，梁高不超过3.7 m，隔离体范围均大于两倍梁高.力的边界条件以刚域形式施加（在边界截面的质心处建立主节点，截面其余节点与主节点之间形成刚域，荷载施加至主节点上）而非集中力，可消除边界处荷载分布不均匀的影响.

6结论

将斜拉桥槽型梁两侧边箱插入塔柱中形成塔梁墩刚接体系，可压缩结构尺寸，减小转体重量.在设计荷载作用下，该桥塔梁墩固结区其整体应力水平满足规范要求，并且应力水平相对于固结区范围以外截面较低，其结构设计合理.

固结区中心截面腹板和底板应力的分析结果表

明，槽型截面的存在使得固结区沿横桥向存在一定水平拉应力，建议在设计时应加强横向普通钢筋配置.

对槽型断面塔梁刚接的斜拉桥而言，槽型梁底板上缘与塔柱交接角处，以及内部纵向过人洞与竖向过人洞交接角处存在较大的应力集中现象.

在响应位置加设圆弧倒角，可使结构形状过渡平缓，能较大幅度地减小应力集中程度.建议工程设计及施工时应避免在塔梁墩固结区结构出现尖角和折角，可通过加设倒角等措施使结构过渡平缓.

参考文献

[1]林元培. 斜拉桥 [M]. 北京：人民交通出版社， 2004： 32-33.

[2]付岚岚， 肖海珠. 斜拉桥钢桁梁索桁锚固结构设计受力分析 [J]. 桥梁建设， 2013， 43（2）： 87-92.

[3]张清华，李乔. 超大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构试验研究[J]. 土木工程学报，2011，44（7）：71-80.

[4]卫星.郑州黄河公铁两用斜拉桥斜桁节点受力性能研究[J].铁道学报，2011，33（9）：90-93.

[5]吴美艳，杨光武，郑舟军.马鞍山长江公路大桥塔梁固结处模型试验研究[J].桥梁建设，2011，41（3）：13-16.

[6]虞庐松， 朱东生. 部分斜拉桥塔梁墩固结点局部应力分析 [J]. 桥梁建设， 2008， 38（1）： 54-57.

[7]XUE Dongyan， LIU Yuqing， HE Jun， et al. Experimental study and numerical analysis of a composite truss joint [J]. Journal of Constructional Steel Research， 2011， 67（6）： 957-964.

[8]钱竹. 三主桁连续钢桁拱桥整体节点应力分布规律与构造研究 [D]. 长沙：中南大学土木工程学院， 2009：5-7.

[9]陈启飞，李爱群，赵大亮，等.预应力混凝土斜拉桥主梁局部应力子模型分析及实验[J].东南大学学报：自然科学版.2007， 37（2）： 287-290.

[10]闫斌， 戴公连. 高速铁路斜拉桥上无缝线路纵向力研究[J].铁道学报， 2012，34（3）：83-87.

[11]戴公连， 粟淼. 高速铁路独塔斜拉桥塔梁墩固结区局部应力研究报告 [R]. 长沙： 中南大学土木工程学院， 2012.

固体力学研究方向篇（6）

1引言

玻璃纤维增强全螺纹塑料筋 （GFRP）是一种新型复合材料，其主要由不饱和的树脂基质和玻璃纤维束组成，玻璃纤维锚杆具有良好工程性能[1-3]。目前，国内外已有很多关于玻璃纤维锚杆用于临时支护的应用实例，但玻璃纤维作为永久支护应用于工程的案例却很少，玻璃纤维锚杆具有良好的抗腐蚀的特性，研究将其作为永久支护形式将具有非常广阔的前景。

GFRP锚杆不仅可以有效解决普通锚杆支作为永久支护的易腐蚀性问题，而且GFRP与混凝土或水泥砂浆具有良好的变形协调能力。玻璃纤维锚杆与普通螺纹钢锚杆的相比在力学性能、性价比等方面也具有明显优势[5]。 在工程实践和试验中发现，GFRP 锚杆抗剪强度、塑性变形比普通钢锚杆差，具有明显的脆断现象。有必要对玻璃纤维锚杆的破坏模式进行系统研究，现分析工程实践中玻璃纤维锚杆的几种常见破坏模式。

2 GFRP锚杆的破坏模式

GFRP锚杆的破坏区域可以归纳为以下5种情况[4]：锚杆杆体和注浆体界面上因粘结强度不足导致的剪切破坏；注浆体内部因强度不足或缺陷产生的导致的倒锥形破坏；注浆体与围岩界面上因抗剪强度不足导致的破坏；围岩体内部因强度不足或缺陷导致的破坏；GFRP锚杆因杆体强度不足导致的破坏。

2.1 GFRP锚杆与注浆体界面的剪切破坏

玻璃纤维锚杆杆体与注浆体界面的剪切破坏是由于锚杆杆体与注浆体界面上的抗剪强度不足导致的，该界面处的抗剪强度主要有：粘着力、机械咬合力与摩擦力。锚固体系在发挥作用时，锚杆杆体与注浆体界面、注浆体内部、注浆体与围岩界面、围岩内部均有剪应力出现，当锚杆与注浆体界面上的剪应力先达到其极限抗剪强度时，就会产生上述破坏形式。锚杆采用光圆杆，锚固长度又不太长，锚杆与注浆体的粘结强度不高等情况下，会发生此种模式的破坏。

2.2 注浆体内部的剪切破坏

锚固体系在受力时，锚杆周围锚固体的应力分布十分复杂，目前为止，关于这方面的力学特性的研究比较少。锚固体系中注浆体主要承受沿荷载方向的拉应力和垂直与荷载方向的剪应力，而注浆体的抗拉强度和抗剪强度都很小，达到其极限抗拉或抗剪强度时，即锚固体系就发生注浆体内部的剪切破坏。这种破坏形式一般发生在锚固直径比较大，锚杆杆体与注浆体界面、注浆体与围岩界面、围岩体内部都有较高的抗剪强度，在荷载传递时，注浆体内部的存在缺陷或达到其抗拉或抗剪强度时，注浆体内部出现锥形破裂面，锚杆连同部分注浆体被拔出。

2.3注浆体与岩土体界面剪切破坏

注浆体及岩土体是两种不同的材料，其物理力学性质可能相差较大，注浆体与岩土体之间就会形成薄弱面，该界面往往是锚固体系中最薄弱的环节。锚固体系锚固力的大小主要取决于该界面的粘结强度，该界面上粘结强度的大小主要与注浆体与岩土体的弹性模量和强度有关。

大量试验表明，该种破坏模式与锚孔的粗糙程度和注浆体与岩土体的相对强度有关，通过提高锚孔的粗糙程度可以大大提高注浆体与围岩的粘结力、摩擦力以及机械咬合力，进而提高界面抗剪强度。界面剪切破坏面的具置取决于注浆体与岩土体的相对强度，当岩土体的强度高于注浆体的强度时，破裂面就会偏向注浆体一侧，此时界面强度由注浆体的物理力学特性所决定。相反，当岩土体的强度比注浆体的强度低时，破裂面就会偏向岩土体一侧，此时界面强度与岩土体的物理力学特性有关。

2.4 岩土体内部剪切破坏

锚固体系破坏时破裂面没有在注浆体内以及其界面上，而是存在于距注浆体与岩土体界面一定距离的岩土体内部。岩土体内部的剪切破坏形态表现为锚固体和部分岩土体呈锥形被拔出，可以根据破裂面锥形区域内的抗剪强度来确定锚固体系锚杆的最大锚固力。岩土体往往是分布着节理和各种缺陷的非均质体，如何正确确定破裂面的范围以及形状是利用锥形体计算极限锚固力的关键。在极限拉拔荷载作用下，岩土体锥形破裂面的具体形状，到目前为止，普遍被人们接受的假设为[6]：破裂面为圆锥面，在地表处该破裂面与水平面成（45°-φ/2）夹角。根据埋深的不同分别研究发现，当锚杆锚固深度较浅时破裂面形状近似呈抛物线型，当锚固深度较深时破裂面假近似呈圆柱型。

2.5 GFRP锚杆杆体的破坏

锚固体系中，两个界面（CFRP锚杆杆体与注浆体界面、注浆体与岩土体界面）上的抗剪强度较高，岩土体比较完整且强度较高，锚杆杆体因锈蚀或者自身缺陷时，两个界面上和岩土体内应力还没有达到极限抗剪强度，锚杆自由段的抗拉强度或者锚固段的抗剪强度已经达到其极限，这是锚固体系的破坏表现为锚杆杆体的破坏。

锚杆拉拔力的方向和玻璃纤维锚杆体纤维丝是平行的，玻璃纤维锚杆沿纤维方向具有较高的抗拉强度，在锚固段，荷载传递时，螺纹锚杆与注浆体之间产生能阻止相对滑动的机械咬合力，其力的方向和纤维丝是交叉的，因此，发挥作用的主要是纤维丝的剪切强度。玻璃纤维的抗剪强度远远小于其抗拉强度，虽然锚固段锚杆沿杆体所受的拉应力比自由段衰减很多，但由于锚杆拉拔产生的剪应力却有可能大于玻璃纤维的抗剪强度，从而引起破坏。

3结论

锚固体系的破坏是一个锚杆杆体、注浆体和围岩体三种介质相互作用的复杂过程，但是经过大量的实验证明，控制玻璃纤维锚杆锚固体系破坏的主要因素是：锚杆杆体与注浆体界面抗剪强度与注浆体与岩土体界面抗剪强度。两个界面的力学性质对锚固体系极限承载力起决定性作用，两个界面的力学性质受到锚杆表面的形态、锚杆直径、锚固剂（注浆体）性质、岩土体性质等因素的影响，所以要研究两界面的力学性质就要综合考虑以上因素，这是未来研究玻璃纤维锚杆锚固机理研究的方向。

参考文献

[1]闫莫明，徐祯祥，苏自约主编.岩土锚固技术手册[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]贾新，袁勇，李焯芬.新型玻璃纤维增强塑料砂浆锚杆的黏结性能试验研究[J].岩石力学与工程学报，2006，10（10）：2108～2114

[3] 袁勇，贾新，闫富友.岩石GFRP锚杆的可行性研究[J].公路交通科技，2004，21（9）

固体力学研究方向篇（7）

中图分类号：U45 文献标识码：A

1 引言

隧道支护理论经历了古典压力理论阶段、松散体理论阶段和现在的支护与围岩共同作用理论阶段。支护与围岩共同作用理论认为围岩与支护同为承载结构，前者是主体，后者是辅助，两者互不可缺。为了使得隧道施工设计更加科学、合理，同时节省工程造价，因此在隧道支护中应当在保证不出现围岩失稳的前提下最大限度发挥其自身的承载力。锚杆作为一种柔性支护结构，能与围岩同步变形，使其在隧道支护工程中被广泛使用。

锚杆技术由国外发明，最初用于矿山巷道支护加固。19世纪末20世纪初英国、美国率先使用锚杆对矿山边坡进行加固，锚杆由此得到关注。20世纪50年代到70年代，德国、捷克斯洛伐克、英国、美国将锚杆运用于基坑开挖支护，从此锚杆被各国广泛应用边坡稳定的维护。相比于国外，虽然我国锚杆技术的发展起步较晚，但经过近几十年引进、吸收和消化国外锚杆技术，并通过与工程实践相结合，我国锚杆技术取得了长足的进步。本文通过对锚杆分类和锚杆支护机理发展的阐述以及锚杆支护机理不足之处的指出，以期为相关研究人员提供些许参考。

2锚杆分类

锚杆是一个抗拉强度高于岩土体的杆体，依靠与周围岩土体紧密接触所形成的摩阻力形成对岩土体径向方向上的约束。

锚杆有多种分类依据：

（1）锚固长度：全长锚固型和端头锚固型。

（2）锚固方式：机械型、黏结型和混合型。

（3）是否施加预应力：预应力锚杆和非预应力锚杆。

（4）受力状态：拉力型锚杆和压力型锚杆。

3锚杆支护机理的发展

20世纪40年代以来，各国研究人员对锚杆支护机理进行了大量理论研究，并在工程中检验、推动和完善理论，取得了诸多研究成果。下面对锚杆的支护机理加以综述：

（1）悬吊理论：该理论由Louis A.Panek于1952～1962年间提出，他认为通过锚杆能够直接将不稳定岩石悬吊在上部坚硬岩层。

（2）组合梁理论：该理论由Jacobio于1952年提出，其实质是利用锚杆将岩层钉在一起，增大岩层之间的摩擦力，防止其滑移和坍塌。

（3）减跨理论：将锚杆打入隧道周边围岩中，相当于在围岩中增加了支点，从而使得隧道围岩跨度减小，提高了围岩的稳定性。

（4）整体加固理论：通过大量锚杆的布设，将隧道周边松散围岩锚固在内部稳定围岩上，使得松散围岩和稳定围岩形成一个整体，增大了隧道围岩的整体稳定性。

4锚杆支护机理的不足

虽然锚杆已应用与工程近一个世纪，但是在锚杆支护机理方面仍存在以下不足：

（1）锚杆横向效应：通过锚杆支护机理的发展不难得出，各国研究人员对锚杆的研究重心都集中于锚杆轴向效应，对其横向效应关注度不够；

（2） 设计理论研究尚不清楚：由于隧道围岩的复杂性和多样性等客观条件，使得目前锚杆支护设计理论和计算方法存在这样或那样的不足，造成目前锚杆支护工程中，多采用工程类比法或半理论、半经验法，无法实现科学设计施工；

（3）锚杆荷载传递机理尚无定论：锚杆、灌浆体和孔壁三者之间存在复杂的化学作用，任意两者之间出现一定相对位移，锚杆支护则会失效。

5结语

近年来，高速公路逐步向西推进，期间伴随着大量隧道的修建，而隧道的修建离不开锚杆支护，故相关研究人员应抓住这一历史机遇，将理论与工程实践相结合，争取取得更高水平研究成果，为锚杆支护科学设计施工提供理论依据。

参考文献:

[1] 杨为民. 锚杆对断续节理岩体的加固作用机理及应用研究[D]. 山东： 山东大学博士学位论文， 2009.

[2] 杨松林. 锚杆抗拔机理及其在节理岩体中的加固作用[D]. 武汉: 武汉大学博士学位论文, 2001.

固体力学研究方向篇（8）

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0052-03

现代道路工程建设当中，通过对软弱土壤进行固化处理，不仅要满足施工要求，还要降低施工成本。随着软弱土壤固化技术的发展，它在现代道路工程建设中也会发挥着越来越大的作用。20世纪60年代以来，固化剂已经成为一种新型固化工程材料，并在国外被广泛应用和研究。固化剂相比较水泥而言有更好的社会效益和经济效益，固化剂己经在实际工程中取得成果。我国研究人员首先对国外土壤固化剂进行了研究和应用，随着研究的深入，国内土壤固化剂的相关研究有了更大的进步，在宁夏、广东、北京、公路中有广泛的应用[1]。

1 传统无机筑路材料的固化研究进展

无机筑路材料的固化研究开始较早，国外学者对此进行了大量研究。Shirazi等通过对水泥和粉煤灰混合进行实验并且判定加固效果，确定出二者的最佳配合比[2]；Bell在石灰和水泥中分别添加PFA试剂，探究了加固效果[3]；Kamon等研究了使用熟石灰和三氧化二铁的工业废渣对土壤进行加固时，加入一定量的含铝煤泥可以提高固化土的强度[4]。Zalihe通过实验得出了粉煤灰能增大或膨胀土壤的强度，减少其塑性[5]。Sivapullaiah等得出了在粉煤灰中加入硅粉可以，提高固化土的无侧限抗压强度的结论[6]。Miller GA研制出ISS土壤稳定剂（Ionic Soil Stabilizer），通过化学反应使得离子进行交换进而减少了土壤中的空气和水，所以，土壤不会因为水分和空气的体积变化而膨胀或收缩[7]。

20世纪80年代土壤固化技术引进国内以来，国内学者对土壤固化相关技术展开了研究并取得了一定的成果。汪稔[8]等通过对石灰桩加固机理进行了详的分析，认为生石灰和粉煤灰搅拌并且夯实成桩后，生石灰吸收水分体积变大、释放热量同时产生Ca（OH）2，再与含有较高SiO2、Fe2O3、Al2O3成分的粉煤灰发生水化反应，将会产生强度、水硬性、水稳定性等性能良好的水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化铁酸钙，提高了桩体强度。黄殿瑛研究水泥土添加硅粉后的相关变化，发现硅粉的火山灰效应与微粒充填效应[9]，此技术使得水泥硬化，水化向更好方向发展，提高了固化土的强度。

2 高分子有机类化合物及生物酶固化研究进展

随着土壤固化研究的深入，越来越多的新技术得到了推广与应用。在20世纪80年代，美国科学家发明了帕尔玛技术[10]，它是一种高效生物土壤稳定材料。近几年来，南非的CON-AID系列、Pansai系列、美国的Magic系列等高分子化合物获得了良好发展。Magic系列产品是一种高分子有机聚合物并且易溶于水，稀释比例为1∶1000。Pansai系列产品针对不同的土质规定了不同的稀释比，面对不同的土壤选择不同的试剂浓度，可以直接将试剂喷洒于土壤表面来进行固化。以上两种固化剂也有缺点，它们的水稳定性不够高，使用时可能造成加固土壤的强度分布不均匀[11-12]。

国内在有机类固化剂的相关研究中，与国外相比较还有很大差距，目前国内的研究还只是停留在实验室阶段。刘瑾等通过高分子聚合反应将丙烯酸等乙烯基单体合成了一种水溶性高分子土壤固化剂[13]，但是没有明确指出该固化剂的固化机理。王银梅等采用兰州大学开发的高分子类固化剂SH对黄土进行了试验研究，SH固化后黄土的韧性和抗水性能好[14]。邹斌将其他高分子材料加入到脲醛树脂中，脲醛树脂的浆液具有高强度和抗水性，将其掺入土体后提高了固化土的强度[15]。彭波在粉质粘土中加入一种以高分子表面活性剂为主的液体固化剂并且进行了固化研究[16]，并阐述了双电层理论固化土强度的形成过程，并且试验证明石灰固化土的效果不如该固化剂固化土。

在新型复合类土壤固化剂方面的研究，东南大学的黄晓明等以石灰、水泥、矿渣等一种或几种互配物作为主固化剂，选用胺基磺酸盐、碳酸钠、马来酸、硫酸铝钾、氟化钠、胡马酸、氢氧化钠和三乙醇胺等作为助固化剂，配制了一种TR型土壤固化剂[17]，通过试验证明路用性能良好。李迎春采用复合固化剂，分别对粘土和粉土进行了对比试验，发现粉土和粘土存在着活性物质被激发的现象，产生了CSH凝胶[18]。

3 土壤固化剂改性土料的性能研究进展

土壤固化剂改性土料作为基层填料时，除了保证路基整体的强度、刚度、稳定性之外，土料自身还应具有合适的力学性能，以保证设计年限内路基功能的正常使用。肖寒冰等设计了普通硅酸盐水泥、硅灰、熟石灰三元混料方案，实验表明，其提高了固化土7 d无侧限抗压强度[19]。关喜才等利用EWEC土壤固化剂进行固化土壤的研究，通过对深层软土地基的实验，结果表明软土变硬且该地基强度和水稳性均有显著提高[20]。Himes[21]等利用季铵盐等改良材料来处理此膨胀砂岩，结果表明基本消除了膨胀砂岩遇水膨胀的特点，并且遇水之后渗透系数基本不会改变。中国矿业大学马占国[22]和淄博矿业集团亓爱国等通过对某矿区松散煤矸石进行系统的压实特性试验研究，测定了煤矸石的侧压曲线、压实曲线，探究了颗粒度对压实特性的影响，总结了泊松比、轴向应变、弹性模量、横向应变等变形模量的变化规律，并分析了压实过程中的变形机理。张书立使用中路系列固化剂对沈阳地区广泛分布的粉土和风积砂进行固化实验研究，获得了较为全面的固化土路用性能相关指标，试验结果表明，对于沈阳地区的混合土，添加了ZL-3固化剂之后，土壤力学性能得到提高，达到了二级公路道路底基层或基层的技术标准[23]，对于缺乏筑路材料的施工地区，大大减少了运输距离，大幅降低了工程费用。

4 固化剂技术优势与存在问题

土壤固化技术优势明显，无论在技术性还是经济性都具有很的可行性，随着固化技术的发展，它在现代道路工程当中的应用会越来越广泛。同时，土壤固化剂作为一种新型土壤加固材料与传统的加固材料相比有着不同的特点，主要体现在以下几个方面。

（1）土体压缩效果较好。固化剂（尤其是液体固化剂）施工时很方便，它与土壤接触较均匀，反应较充分。

（2）固化剂与石料相比用量很少并且可以在施工工地制作，在减少运输和节约施工时间的同时大大降低了工程造价。

（3）固化剂的固结速度快，固化土强度高，同时固化土的抗干缩、抗渗性和抗冻性都好于传统的石灰稳定土和水泥稳定土。

5 结语

综上所述，可以确认土壤固化剂可以定向地改变原土料的力学性能，使土料更适合路基工程。但通过整理分析，也可以发现对于这些基础理论和应用技术的研究，尚存在一些问题有待进一步的探讨和研究，目前能够适应不同类型土体的土壤固化剂较少，不同种类的固化剂对不同类型的土体的加固效果差异也很大，固化剂的不普遍性导致了它不能规模化生产，严重制约了它的应用与发展。所以，需要加强对土壤固化的相关研究，使得土壤固化技术更好地应用于道路建设。

参考文献

[1] 放春强.高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[C]//中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集.2003.

[2] Shirazi H. Field and Laboratory Evaluation of the Use of Lime Fly Ash to Replace Soil Cement as a Base Course[J].Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board，1999，1652（1）：270-275.

[3] Bell F G.An assessment of cement-PFA and lime-PFA used to stabilize clay-size materials[J].Bulletin of the International Association of Engineering Geology-Bulletin de l'Association Internationale de Géologie de l'Ingénieur，1994，49（1）：25-32.

[4] Kamon M，Gu H，Masahiro I. Improvement of Mechanical Properties of Ferrum Lime Stabilized Soil with the Addition of Aluminum Sludge[J].Journal of the Society of Materials Science Japan，2001，50（3）：47-53.

[5] Zalihe N，Nalbantoglu Z，Gucbilmez E. Improvement of calcareous expansive soils in semi-arid environments[J].Journal of Arid Environments，2001，47（4）：453-463.

[6] Sivapullaiah P V，Prashanth J P，Sridharan A，et al.Technical Note Reactive silica and strength of fly ashes[J].Geotechnical & Geological Engineering，1998，16（3）：239-250.

[7] Miller G，Zaman M.Field and Laboratory Evaluation of Cement Kiln Dust as a Soil Stabilizer[J].Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board， 2000，1714（1）：25-32.

[8] 汪稔，陈善雄.用石灰桩加固软弱地基[J].岩土力学，1994（3）：19-25.

[9] 黄殿瑛.硅粉对水泥土性能影响的研究[D].长沙：中南工业大学，1994.

[10] 汪建国.帕尔玛在道路基层中的试验与应用[J].湖南交通科技，1999（4）：6-8.

[11] 柯结伟，庞有师，陈志勇.土壤固化剂技术研究与工程应用现状[J].华东公路，2007（5）：48-52.

[12] 沈飞，曹净，曹慧.土壤固化剂的发展现状及其前景展望[J].矿产勘查，2008，11（12）：62-66.

[13] 刘瑾，张峰君，陈晓明，等.新型水溶性高分子土体固化剂的性能及机理研究[J].材料科学与工程学报，2001，19 （4）：62-65.

[14] 王银梅，韩文峰，谌文武.新型高分子固化材料与水泥加固黄土力学性能对比研究[J].岩土力学，2004，25（11）：1761-1765.

[15] 邹斌，沈如.改性脲醛树脂加固基床土质的研究[J].西南交通大学学报，2001，36（1）：33-36.

[16] 彭波，李文瑛，戴经梁.液体固化剂加固土的研究[J].西安公路交通大学学报，2001，21（1）：15-18.

[17] 黄晓明，张书生.TR型土壤固化剂路用性能试验研究[J].公路交通科技，2002，19（3）：23-27.

[18] 李迎春，钱春香，刘松玉，等.粉土固化稳定机理研究[J].岩土工程学报，2004，26（2）：268-271.

[19] 肖寒冰，欧忠文，刘晋铭，等.基于混料设计的快硬土壤固化材料配方优化[J].后勤工程学院学报，2015（2）：60-65.

[20] 关喜才，王德安.EWEC土壤固化剂在深层搅拌桩中的应用研究[J].四川建筑科学研究，2004，30（4）：65-67.

固体力学研究方向篇（9）

随着科学技术、特别是生物科学中的分子生物学的迅速发展，与其说现代生物科学的研究成果不断地渗透到农业科学研究领域，不如说农业科学本身必须主动地靠拢现代生物科学，必须积极地从生物科学的最新成果中吸取丰富的营养，才能蓬勃发展。当前农业生产中存在的许多悬而未决的问题，看来有从分子生物学角度才能够彻底解决。通常在基础研究尚未取得重大进展之前，要在技术措施上会出现新突破，是不容易办到的。比如，水稻对病害(主要是稻瘟病、白叶枯病、纹枯病)、虫害(主要是三化螟、稻飞虱、稻叶蝉、稻瘦蚊)的抗性机制，以至病虫杂草对化学药物的抗药性机制等等，看来只有通过深入研究生物膜系统(细胞膜、原生质膜、核膜、液胞膜、内质网膜、线粒体膜、微粒体膜、叶绿体膜、微管膜等)表面吸附的酶种类(一个植物细胞总共含有1万种不同类型的酶分子)及其活性，膜系统对物质的透过性和能量交换，酶活性与细胞免疫能力之关系等，才会得到彻底解决。

因此，可以说，以现代生物科学的最新研究成果来武装农业科学，是积极推进农业科学向前蓬勃发展的重要因素，而现代农业科学和生产实践提出的急待解决的实际问题，又将进一步促进现代生物科学的向前发展。

二、现代生物科学与农业科学各学科彼此交叉和相互依赖，导致研究领域向综合性和多学科性的方向发展

现代农业生产以及科学研究领域，为了大幅度提高劳动生产率，越来越趋向专业化，于是各个工序、各门学科遂越分越细，这就导致它们彼此之间互相联系、互相交叉、互相依赖，单靠本门学科知识和力量，已经难于解决当前农业科学领域内提出的重大综合性研究课题，因而必须实行多学科协作，相应集中人力物力财力，才可希望取得巨大进展或突破。

现代农业科学的重大研究课题之所以愈来愈带有综合性，就是因为当前农业生产提出的要求，并不限于局部改进某些农业技术措施，以便在一定范围内能够获得高产，而更为重要的是通过积极深入的探索，为农业生产成倍成倍地增长提供带根本性的科学手段和理论依据。现今国际上实行多学科协作，组织各有关学科既分工又联合以进行总体的研究，是解决重大综合性研究项目的最常见途径。

比如，美国1975年12月制定的生物科学十项研究计划，其基本宗旨是提高动植物和微生物对于食物资源的增产效能。在这十项研究计划中，特别强调光合作用，生物固氮和细胞遗传工程三项综合性研究内容。而在生物固氮这个项目中，就组织七个研究组数十门学科参与协作研究。例如，饲用豆科和粒用豆科植物研究组，就有农学、土壤学、植物营养学、细菌学、细菌遗传学、植物遗传学、植物生理学、植物生物化学等学科参加，规定该研究组应当完成的基本目标，而各门学科再根据基本目标去分别制定其所承担的具体内容。日本制定的“生物能量的发掘与利用”(1976~1980)的五年研究计划，以提高农业生产效能为中心，把农学、基础理论与应用生物学密切结合起来，对生物能量的若干基本问题，开展综合性的研究。例如，对于提高绿色植窗光能利用率的生物学机能的研究项目中，概括五个方面的综合性研究课题。(1)剖析光能吸收机制及提高光能利用效率，(2)阐明Co:的积集、固定机制及其生理机能，(3)阐明和控制光呼吸的机制，(4)采取农学措施提高群体光能利用率，(5)研究离体叶绿体典型光合过程。每个课题又具体规定一系列研究内容。

上述实例说明，要攻破重点综合性研究项目，就需要有专门化知识和技木，实行多学科协作以及科学研究管理机构进行协调，这三者便构成现代科学技木综合性研究的完整体系。

三、深刻揭露生命现象的本质，引导农业科学向人工控制的方向发展

人类对生物界的深入认识，深刻揭露生命现象的本质和生命活动的规律，就有可能对生物体及其活动过程实行人工控制。

随着生物科学的许多新兴学科诸如分子生物学、分子遗传学、遗传生理学、遗传生物化学、分子生物物理学、细胞遗传工程学等的迅速发展和广泛渗透，必将进一步扩大生物科学的研究领域和活动范围，进一步丰富和充实生物科学的知识来源，也必将为人类控制生物活动过程提供新技术、新方法和新途径。

最近几年来，细胞遗传工程(包括基因工程和染色体工程)的研究取得重大进展。在充分阐明植物细胞具有全能性(t以ip。‘姐cy)即由一个细胞能够恢复培养成完整植物体的能力的基础上，应用现代化超速离心技术、电子显微镜以及其他现代化实验技木装备，实行细胞融合(包括异种、异属植物细胞)以图育成杂种植物，这就是当前国际上相当盛行的细胞工程育种，这样就有可能按照人们的要求，对原来人工杂交难以成功的远缘植物，采取细胞工程育种途径，以育成具备理想性状(如高产、抗病、抗虫、抗寒、优质等)的新品种或新物种。其次，在细胞化学、酶化学、特别是基因工程学取得长足进展的基础上，对DNA之类的遗传基因能够进行分离、提纯及再组成，并能将其导入另一个细胞中，实行DNA余交，以育成人们理想要求的新物种，这就是近年来生物学界常说的基因工程育种。应用基因工程育种技木，可把高蛋白的基因，导入粮食作物或微生物细胞中，以育成高蛋白的粮食作物新品种以及蛋白质高生产效能的微生物种群;也可把抗病抗虫的基因，导入高产优质的粮食作物栽培品种中，以育成具有高度抗病虫的高产优质新品种。此外，近年又发展另一种技木，称为原生质体工程育种技术，这有如把C‘植物的高光效基因及低光呼吸基因(存在于细胞核、叶绿体、线粒体等细抱器之中)导入C3植物原生质体中，使C3植物叶片光能利用率提高到接近C4植物的高光效水平，而其光呼吸消耗量则大幅度降至接近C、植物的水平。

应用原生质体融合杂交育种技术，同样对于常规杂交难以成功的异种或异属植物，也易获得成功。由于每一个体细胞原生质彼此融合后而构成的杂种植株，其本身具有二倍性，且有可育能力，无须采取秋水仙碱之类的加倍处理，可以节省染色体加倍所需的时间，大大缩短育种年限和手续。

固氮基因的转导，也是近年来细胞遗传工程的十分活跃的领域之一。简单地把固氨菌固氮基因导入粮食作物根部原生质，是不能获得成功。因此必须深入研究豆科植物与根瘤菌对大气氮素固定的遗传机制，进一步揭露生物固氮的本质。近年来逐步发现，直接还原大气氮素者，是根瘤菌所生成的固氮酶。固氮酶是由两种蛋白质亚单位构成，其中一种的分子量为180000至280000道尔顿(分子量的单位);另一种为50000道尔顿。前者含有铂、铁、硫等元素，后者只含有铁和硫。这两种亚单位相结合才具备固氮酶活性。固氮酶易受o:影响而钝化，因此，为了防止其钝化现象，就必须具备豆血红蛋自(]e沙e二飞lobin)以使细泡内氧分压降低。然而这种豆血红蛋白的形成，则是受到豆科植物的遗传控制。可见，只有深入揭露豆科植物与根瘤菌共生固氮的讥制，要实观非豆科植物的生物固氮，才有可能。

固体力学研究方向篇（10）

1引言

纤维加固技术从20世纪90年代后期被我国引入，现今已在结构工程加固改造方面得到了世界广泛的关注，很多的高等学校和科研院所对基础理论进行了更深一步的研究，纤维材料产生充分发挥材料的加强作用和基质材料所不同的特征，将其进行复合，将复合材料拥有了独特的物理特性、化学特性及力学特性。CFRP片材式加固是一种施工方便的加固方法，它的强度高、自重小、耐腐蚀强等优点，是一种很好的补强加固的材料，而基质主要起传递剪力和包裹纤维的作用。，本文将基于现有的普通的碳纤维片材加固以及预应力碳纤维片材加固技术进行一些简要的介绍与探讨。

2普通CFRP锚固技术

2.1直接粘贴加固技术

直接粘贴碳纤维布是根据粘结剂粘结碳纤维和混凝土使其协同受力，增大混凝土的极限承载力。此种方法施工快速，效果显著。

2.2 U型箍锚固技术

U型箍是是我国的一种常见的CFRP片材锚固技术，因其施工简单，操作方便，节约材料等优点，被越来越多的加固改造行业应用，并且我国岳清瑞和杨勇新等人制定了《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术》规范。

国外的Smith and Teng[1] 采用CFRP板的U型箍锚固对加固梁进行了大量试验，该实验采用U 型箍的宽度和位置为变量，其余材料及截面尺寸等变量均相同，试验得出了不同破坏形态：CFRP板被拉断、CFRP型箍拉断、CFRP型箍筋剥离破坏、CFRP板剥离破坏等。用此种方法简单，经济但具有不确定性，不能充分发挥CFRP片材刚强度因素，未来这种锚固方式的施工工艺和锚固性还将不断的进行完善。

2.3 CFRP嵌入式锚固法

CFRP嵌入式锚固法是指在钢筋混凝土结构的保护层内嵌入CFRP片材，将填充材料进行填充。此种将CFRP片材植入混凝土的方法，可以很好地防止剥离破坏。此种锚固方法优于前两种外贴加固方法。

L. De Lorenzis 等[2]，对此类方法进行了试验，通过数据分析，得出此种锚固方式几种的破坏形式，及其影响因素，包括沟槽间距、内嵌的CFRP 材料种类（ 如光圆等）。此次试验为锚固方式的设计具有开拓性指导意义。但此方法操作较有难度，施工也非常复杂，嵌入式很容易将原有构件破坏，这些负面因素影响了在工程加固中的应用。需要进一步改进其施工难度成为了该技术关键。

3预应力FRP锚固技术

3.1黏结夹持式碳纤维板锚具

黄竟强等人[3]将树脂黏结与压力夹持两种受力形式相混合锚固措施，通过碳纤维板粘结在钢板上，并采用螺栓施加横向压力进一步增强对碳纤维的锚固能力。采用对6种类型、共18个锚具件进行张拉试验其结果表明：碳纤维板即采用结构胶黏结在钢板上， 又用预紧螺栓加压， 有效地提高了钢板对CFRP板的锚固能力。 此种方法既不会使材料受损， 由防止应力集中， 从而提供较大的锚固力。

3.2波形齿夹具锚预应力CFRP片材的锚固方法

卓静等人[4]研究的新型预应力CFRP锚固体系，波形齿夹具锚.利用波上下形齿夹具钢板夹持作用，通过结构胶粘结作用，进而起到锚固作用。此种施工方法为先采取两端锚固，中间夹紧的方法，从而产生预应力。这种预应力锚固体系的在于优点施工简单，能够通过合理安排施工顺序，使CFRP片材产生预应力。他们初步获得了此种锚固方式形成的预应力数值计算公式，以及根据施工顺序减少预应力的损失做了合理的探讨。

3.3 混合锚固法

胡程鹤等[5]人开发的基于摩擦-胶结机理的混合锚固技术。它结合了两种系统的特点即交接粘结系统、机械锚固系统，对锚固装置进行数量设置，避免CFRP片材出现端部的剥离，同时防止其他部位破坏，以增加加固梁承载力。具体步骤为：在纤维布上将压板固定住，在钢板压条上预设锚钉，使用固定数量和一定间距将锚钉打入混凝土梁体中。经过试验证明：此种锚固方式增加了极限承载力，材料得到了充分的利用。虽然此种方法不能避免局部剥离破坏，可以增大材料利用力。

4 结语

目前，我国都已经对CFRP片材的锚固技术做了大量的实验研究，去的了一些理论知识，并可以通过开发的部分锚固体系在实际中使用。降薪未来将会越来越多的新型锚固构件投入到实践中，越来越完善其锚固体系。目前我国的CFRPP片材锚固技术得到了高等院校及研究人员的广泛关注，近几年碳纤维布的锚固技术得到了一定程度的提高，但离实际应用还有一定距离，CFRP片材的锚固体系机理太过模糊，推导出的公式尚属于试探中，无法真正投入到实践中。此外，建筑工程中需要操作简单，施工方便的锚固体系，如何简化其锚固体系，降低成本以及如何将它们改进的更加合理可靠，因此我们还需要不断的探索CFRP的锚固技术，使其更完善。

参考文献

[1]Smith.ST.Teng，J.G.Shear-bending interaction in debonding failures of FRP-plated RC beams [J].Advances in Structural Engineering，2003，6（ 3） ： 183-199.

[2] L.De Lorenzis，Teng，J.G.Near-surface mounted FRPreinforcement：An emerging technique for strengthening structures[J].Composites，2007，Part B（ 38） ： 119-143.

[3]黄竞强，李东彬，赵基达.预应力碳纤维板锚具的试验研究[J].施工技术，2010，39（ 2） ： 96-98.

[4] 卓静，李唐宁，刑世建等.一种锚固FRP 片材的体外预应力新方法[J].土木工程学报，2007，40（ 1） ： 15-19.

[5] 胡程鹤，吴智敏，宿营，石昌文.FRP 复合锚固技术试验研究J]. 防灾减灾工程学报，2010，30（ 3） ： 310-314.

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