全尺寸錨桿剪切試驗裝置研究現狀及發展趨勢

張 豪 徐 帥 紀旭波 楊正明 郭玟志 孫 星

(1.深部金屬礦山安全開采教育部重點實驗室,遼寧 沈陽 110819;2.山東恒邦冶煉股份有限公司,山東 煙臺 264109;3.山東黃金集團西和縣中寶礦業有限公司,甘肅 隴南 742199)

淺部礦產資源逐漸枯竭,礦產資源深部開采已趨于常態[1]。隨采深增加,地下工程不可避免地面臨“三高一擾動”復雜開采環境。巖爆、大變形、采場垮落、巷道底臌、片幫、冒頂等工程災害頻發,對地下工程施工及人員設備作業安全帶來嚴重威脅[2-3]。因此深部工程災害防控需求十分迫切。錨桿支護是一種基本的巖體加固技術,用于維護巖石工程穩定、控制巖體相對移動和變形[4-5],其具有結構簡單、施工方便、成本低廉和工程適應性強等優點,在采礦、土木、水利水電工程等領域應用廣泛[6-7]。針對不同工程災害防護,國內外學者發明了各類錨桿,如水泥砂漿錨桿、注漿錨桿、管縫錨桿、樹脂錨桿以及針對軟巖大變形的負泊松比效應恒阻大變形錨桿[8]、針對巖爆的Conebolt 吸能錨桿[9]、“D 型”讓壓吸能錨桿[10]和自膨脹管縫錨桿[11]等。

巖體賦存著許多軟弱結構面[12],削弱了巖體的強度,使其更易變形滑移,發生巖體剪切,導致結構失穩[13]。在自然斜坡及開挖工程邊坡,巖體易沿結構面發生剪切滑移,造成滑坡[14]。在巷道和地層側向變形嚴重的情況下,巖體剪切對地下巖石工程構成巨大威脅[15]。在深部圍巖巷道易發生底臌,兩幫巖體發生剪切錯斷變形[16]。巖石工程中普遍采用錨桿支護來控制圍巖變形及破壞,維持工程穩定性,如通過加筋底角錨桿可有效控制巷道底板變形[17],錨桿支護加固邊坡巖體效果顯著[18],但錨桿錨固巖體的同時受巖體剪切易發生徑向剪切變形及剪斷破壞,導致錨固失效[19-21]。眾多工程案例[22-24]表明,錨桿剪切破壞在錨桿錨固失效中占比很大。因此,錨桿剪切破壞及錨桿徑向抗剪性能引起了學者重視。

學者們研發室內(現場)錨桿剪切裝置,開展錨桿剪切的研究。按試驗條件不同,錨桿剪切試驗裝置分為現場全尺寸錨桿剪切裝置、室內縮尺錨桿剪切裝置、室內全尺寸錨桿剪切裝置(全尺寸是指試驗錨桿參數與工程應用錨桿保持一致)。現場全尺寸錨桿剪切試驗是指在工程一線開展工程錨桿的剪切試驗,直接依托全尺寸錨桿及真實地質條件開展,其試驗條件為巖石工程的真實工況,但由于操作繁瑣、試驗難度高、安全性低、試驗場地要求苛刻、人力物力耗費較大等問題,較少開展。目前國內僅有朱煥春等[25]在1999年研發了現場錨桿剪切試驗裝置,該裝置可以對錨桿橫斷面施加正應力并保證剪切過程中不發生撓曲變形,通過對三峽永久船閘高強度結構錨桿進行現場試驗,證實了設置錨桿自由段可以實現剪應力向正應力的轉化。

室內縮尺錨桿剪切試驗是指在室內模擬工況,測試錨桿對工程應用錨桿進行了尺寸上縮放及結構上簡化的剪切試驗,具有相對研究內容廣泛、可行性強、試驗耗費低等優點。室內縮尺實驗中用縮小比例的錨桿來開展實驗,獲得的錨桿特性,通過一定的外推,可推測真實尺寸的錨桿特性,但由于室內縮尺實驗與真實工況的相似性較難完全保證,對一些規律性的揭示尚可,但對于準確的數值,通過外推獲得的結果往往不準。基于縮尺錨桿模型,Chuanqing Zhang 等[26]采用PAC聲發射(AE)監測和數字攝像機技術,得到了錨桿—注漿界面剪切破壞過程聲發射參數的演化與剪應力曲線的良好相關性;宋洋等[27]通過室內縮尺試驗對節理巖體剪切蠕變作用下錨桿預應力損失進行了研究;蔣宇靜等[28]研究了恒定法向剛度邊界條件對錨固節理剪切的影響。室內全尺寸錨桿剪切試驗是指基于實驗室內模擬巖石工程真實工況條件展開,與工程應用一致的全尺寸錨桿剪切試驗。試驗裝置按剪切面數量特征可分為錨桿單面剪切、雙面剪切裝置,具有安全、相對經濟、可控、試驗直觀的優點,較好平衡上述試驗類型的優勢及局限,受到學者們廣泛關注和重視。

本文針對錨桿剪切試驗的需求,按照剪切面數量將室內全尺寸錨桿剪切裝置劃分為2類,分別介紹了2類剪切裝置的組成、工作原理、國內外剪切裝置案例,分析了相應剪切裝置的適用條件、優缺點及應用情況。基于現狀分析與總結,提出全尺寸錨桿剪切裝置發展方向,本文的研究可對錨桿剪切研究及全尺寸錨桿剪切裝置研發提供有益參考。

1 錨桿剪切試驗

1.1 錨桿剪切定義

錨桿剪切是指錨桿的橫截面受外力作用并沿外力方向發生相對錯動變形的現象。錨桿剪切試驗原理如圖1所示,錨桿剪切過程不產生轉矩,剪切力與受力面垂直且成對出現,均勻分布于受力面。此外,與巖石力學剪切試驗不同,錨桿剪切試驗的剪切荷載不是直接施加給錨桿本身,而是通過施加給模擬鉆孔單元,間接施加于錨桿。

圖1 錨桿剪切原理Fig.1 Principle of rockbolt shear

1.2 模擬鉆孔單元類型

在錨桿性能測試試驗中,模擬鉆孔單元存在2種類型:第一種為厚壁金屬圓管,具有簡單、高效且成本低廉的優勢,但存在約束條件與錨桿真實鉆孔約束不一致的特殊情況。在剪切試驗中,厚壁金屬圓管約束錨桿較易產生金屬對金屬的剪切現象,影響試驗結果準確性[29]。厚壁金屬圓管普遍應用于測試錨桿材料本身的抗剪性能的試驗。

第二種為混凝土試件。鉆孔可以通過混凝土試件預留小孔,再通過鑿巖機擴孔的方式形成。其可以模擬真實鉆孔環境,試驗結果更具參考意義,但試件制作成本相對較高、周期較長、試驗工序相對繁瑣。在剪切試驗中,混凝土試件與錨桿本身均會產生損傷及破壞。混凝土試件普遍應用于錨桿錨固巖體的剪切力學性能及破壞的研究。

1.3 剪切形式

從剪切功能上,錨桿剪切可分為錨桿純剪切及預應力剪切。錨桿純剪切是指錨桿僅受徑向剪切力而發生的變形及位移。純剪切時,由于不存在軸向預應力,所以剪切面將不會產生摩擦力。錨桿預應力剪切是指待剪錨桿被施加一定軸向預應力條件下的剪切。前者對應著無預應力錨桿支護,無預應力支護如同砌碹支護、架棚支護等屬于被動支護。后者對應著預應力錨桿支護,屬于主動支護[30-31]。通常施加軸向預應力時,人工擰緊螺母施加力一般在10 kN 以下,借助設備能施加20～30 kN 以上的預應力[32]。

開展在預應力作用下錨桿剪切試驗時,存在2種工況:第一種工況是錨桿受軸向應力,混凝土試件間緊密接觸,剪切面將產生摩擦力。試驗得到的錨桿抗剪強度是錨桿本身的抗剪強度與剪切面摩擦力的疊加。所以部分學者認為該條件下獲得的強度不是錨桿純抗剪強度[29],剪切面摩擦力受多個因素影響(如剪切面粗糙程度、法向應力、接觸面積等[33]),無法準確量化錨桿的抗剪性能,使得錨桿抗剪力學行為解釋變得尤其復雜[34]。第二種情況是混凝土試件剪切面由于額外的框架約束,試件之間存在縫隙(縫隙通常在4 mm左右),應力不會傳遞,剪切面不產生摩擦力,得到預應力錨桿純抗剪強度。預應力剪切時,剪切面是否產生摩擦力均有價值,其與研究目的有關:當剪切面有摩擦力,對應著剪切荷載下預應力錨桿與圍巖相互作用的研究;剪切面無摩擦力,對應著圍巖約束下預應力錨桿純抗剪強度的研究。

1.4 研究目的

通過文獻分析,基于現有剪切裝置存在3 類研究目的:第一類研究為獲得錨桿自身材料的抗剪強度。該研究僅有錨桿自身材料的破壞,所以僅能測定錨桿自身材料的基本抗剪參數(屈服、抗剪強度、剪切位移等)。此研究對應的試驗裝置均為厚壁金屬圓管作為模擬鉆孔單元。

第二類為模擬圍巖鉆孔條件下錨桿純抗剪性能研究。該研究為錨桿在混凝土試件鉆孔約束下的變形與破壞,主要測定錨桿及預應力錨桿在模擬圍巖鉆孔條件下的純抗剪力學性能參數如剪切力與位移曲線、屈服強度、峰值強度等。此研究對應的試驗裝置均為混凝土試件作為模擬鉆孔單元。

第三類為錨桿錨固圍巖條件下,被錨固圍巖節理面的剪切研究。該研究為錨桿與混凝土試件損傷破壞的復合,主要研究不同條件(如錨固角度、錨桿數量、法向應力等)剪切荷載下錨桿與圍巖之間的相互作用機理及節理面的抗剪強度。此研究對應的試驗裝置同樣以混凝土試件作為模擬鉆孔單元。

2 錨桿單面剪切試驗裝置

2.1 錨桿純單剪裝置

錨桿單面剪切裝置(以下簡稱錨桿單剪裝置)是指錨桿單剪切面剪切裝置,屬于箱式剪切,主要由上剪切箱、下剪切箱、混凝土試件模擬鉆孔單元、荷載施加單元組成,如圖2所示。箱式剪切過程如下:2個混凝土試件分別安置在上下剪切箱內,試件內部具備鉆孔,并安裝有待測錨桿,下剪切箱固定于地面,上剪切箱端面緊密貼合下剪切箱,在豎直方向可以位移,上下剪切箱有一定高度差,高度差即為裝置最大剪切位移。通過荷載施加單元對上剪切箱施加豎直荷載使其沿豎直方向標準位移,從而實現錨桿單剪切面剪切。該類型剪切裝置相對結構簡明,無需額外組成部件即可固定約束件。

圖2 錨桿箱式單面剪切裝置示意(修改自都靈理工學院單剪裝置[35])Fig.2 Schematic diagram of rockbolt box single side shear device(modified from Turin Institute of technology single side shear device)

國內外錨桿單剪裝置均屬于箱式剪切裝置,工作原理一致,但在組成部件及結構上有相應的區別。

1993年意大利都靈理工學院Ferrerò A.M.Resistenza 設計和建立的錨桿單剪裝置為混凝土試件作模擬鉆孔單元單剪裝置的典型代表[35],如圖2所示。該裝置采用傳統壓力機作為豎向剪切荷載施加單元。2個混凝土試件尺寸均為30 cm×30 cm×40 cm,允許測試錨桿錨固尺寸最大為0.8 m。當施加錨桿預應力,由于混凝土試件間緊密接觸,剪切面將產生摩擦力,所以裝置不能開展預應力錨桿純抗剪性能測試。借助該裝置,開展了錨桿鋼筋的型號、鋼筋直徑、桿體類型(鋼筋和鋼管)及巖石類型等因素對錨桿錨固圍巖力學性能影響的研究,屬于第三類研究類型。

1996年英國標準錨桿剪切測試裝置(BS 7861-2)是利用剛性厚壁金屬圓管作模擬鉆孔單元單剪裝置的典型代表,如圖3所示。裝置使用2 段式一定孔徑剛性厚壁鋼管作為模擬鉆孔單元約束錨桿。裝置具有高效、簡便、經濟等優勢,被廣泛用于確定各種用于采礦和巖土工程支護錨桿的抗剪性能[29],但不具備測試預應力錨桿的功能,同時還存在著厚壁金屬圓管作為模擬鉆孔單元不可避免的弊端。

圖3 英國標準錨桿剪切測試裝置框架及剖面圖(BS 7861-2,1996)Fig.3 Frame and section of British standard rockbolt shear test device (BS 7861-2,1996)

2015年印度理工學院土木工程系巖土工程實驗室為了實現剪切過程中,在豎直方向施加法向力,水平方向施加剪切力,將傳統錨桿箱式剪切裝置的剪切方向由豎向改為了橫向,研發了伺服控制大尺寸直剪試驗裝置[36],如圖4所示。該裝置采用伺服控制液壓千斤頂施加剪切力可達到2 000 kN,最大法向力可達到1 500 kN。2個混凝土試件尺寸為75 cm×75 cm×90 cm(可由多個小尺寸試件堆疊形成)可以安裝多根錨桿,開展群錨剪切試驗。裝置的局限性表現在受結構設計限制試驗錨桿不能被施加預應力。依托此裝置,學者開展了不同錨桿數量、錨桿間距、法向應力條件下的節理抗剪強度試驗。

圖4 伺服控制大尺寸直剪試驗裝置Fig.4 Servo controlled large size direct shear test device

2018年澳大利亞Megabolt 公司為了測試長度更長的錨桿和錨索抗剪性能,研發了MISSR 單剪裝置[37],如圖5所示。由于錨索軸向長度遠遠大于錨桿,該裝置將混凝土試件由長方體改為圓柱體并增加了軸向長度,并在外部設置半剖鋼箍對其進行加固。裝置鉆孔模擬單元單個圓柱試件直徑25 cm,長1.8 m,強度40 MPa,由2 段90 cm 圓柱試件連接而成。剪切荷載施加單元為120 t 的壓力機。裝置可以開展最長3.6 m 錨固長度錨桿及錨索的單剪測試。依托該裝置學者通過19 次錨索單剪試驗,研究了錨索類型、表面輪廓類型、預緊載荷、電纜球根結構、黏結和脫黏的影響及其破壞模式。但需要指出的是,該裝置依然不具備測試預應力錨索純抗剪強度的功能。

圖5 錨索單剪測試裝置Fig.5 Rockbolt cable single shear test device

2.2 錨桿單剪綜合測試裝置

錨桿單剪綜合測試裝置是指具備錨桿單剪及其他基礎性能測試功能的裝置,具有功能模塊化、集成度較高的特點,主要有拉剪綜合測試裝置、多功能綜合測試裝置。此類裝置均以混凝土試件作為模擬鉆孔單元。

1995年挪威特隆赫姆的SINTEF 和挪威科技大學的巖石力學實驗室構建的[38]SINTEF/NTNU 錨桿試驗裝置,是最具代表性的全尺寸拉—剪綜合測試裝置。該裝置主要由剛性框架、2個立方體混凝土試件(尺寸為95 cm)及加壓油泵組成[39],如圖6所示,可測試最長1.9 m 錨固長度的錨桿。該試驗裝置具備獨立拉拔、獨立剪切及拉剪耦合測試的功能[34]。但裝置仍具有一些不足,如混凝土試件與框架在拉拔及剪切方向均存在較大摩擦,以及不具備預應力錨桿純剪切測試功能。基于該裝置,Yu Chen 等[34]測試剪切荷載下的“D”型讓壓吸能錨桿,獲得了“D 型”錨桿剪切及拉剪綜合作用下位移—荷載試驗曲線。

圖6 SINTEF/NTNU 錨桿試驗裝置及靜力拉剪實驗示意Fig.6 Schematic diagram of SINTEF/NTNU rockbolt test rig and static tensile shear experiment

2020年中南大學為了減小混凝土試件與剛性框架之間的摩擦力,基于SINTEF/NTNU 錨桿試驗裝置設計了新的錨桿拉—剪綜合測試裝置,如圖7所示[40]。該錨桿剪切裝置將2個立方體混凝土試件尺寸改為100 cm,利用滾輪減小了混凝土試件與裝置框架之間的摩擦阻力。基于該裝置,Yu Chen 等[34]開展了拉剪作用下全注漿錨桿變形研究。

圖7 中南大學改進的錨桿測試裝置Fig.7 Improved bolt testing equipment of Central South University

2020年中國煤炭高效開采與潔凈利用國家重點實驗室康紅普院士團隊為了進一步綜合錨桿性能測試功能,研發了錨桿綜合力學性能測試裝置[41],如圖8所示。該裝置具備獨立拉伸、扭轉、彎曲、剪切、沖擊功能,并且各個功能模塊可以相互組合。就剪切模塊而言,裝置采用的混凝土圓柱體試件作為模擬鉆孔單元,試件分為2 部分,半徑為12 cm,長度分別為1 m 及0.2 m。剪切面是2個試件的接觸面,位于端部0.2 m 處,即全長錨固試件1/6 處。該裝置可以測試最長1.2 m 錨固長度錨桿,但不具備預應力錨桿純抗剪強度測試功能。基于該裝置,開展了預緊、張拉、扭轉、彎曲、剪切和沖擊等加載條件下錨桿力學行為的試驗研究。

圖8 中國礦業大學錨桿綜合測試裝置Fig.8 Design of the integrated testing device for anchor rods at China University of Mining and Technology

3 錨桿雙面剪切試驗裝置

3.1 錨桿純雙剪裝置

錨桿雙面剪切裝置(以下簡稱錨桿雙剪裝置)是指開展具有2個剪切面的錨桿剪切裝置,相較錨桿單剪裝置,雖然僅僅增加一個剪切接觸面,但其剪切原理與箱式剪切截然不同。錨桿雙剪裝置如圖9所示,由三段式模擬鉆孔單元及中部豎向荷載施加單元組成,其中兩端模擬鉆孔單元固定,中部模擬鉆孔單元豎直方向沒有約束,錨桿置入鉆孔模擬單元內,裝置通過荷載施加單元對中部鉆孔模擬單元施加豎直方向剪切荷載,推動其豎直向下位移,實現錨桿雙剪切面剪切。

圖9 錨桿雙面剪切原理Fig.9 Principle of rockbolt double-sided shear

2016年New Concept Mining (NCM)公司設計了雙剪厚壁金屬鋼管模擬鉆孔單元,在約翰內斯堡CSIR 中心進行錨桿測試[39],雙剪示意及厚壁鋼管如圖10所示。該裝置能夠開展錨桿雙剪性能測試,與英國標準單剪裝置一樣具備效率高、成本低的優點,但同樣存在無法測試預應力錨桿的純抗剪強度。

圖10 CSIR 中心雙剪切原理及試驗金屬模具Fig.10 CSIR central double shear principle and test metal mold

2003年澳洲Wollongong 大學Aziz 等[29]研發了小型錨桿雙剪裝置,如圖11所示。裝置選擇萬能試驗機作為剪切荷載施加單元,混凝土試件作為模擬鉆孔單元,其中兩端的混凝土試件尺寸均為15 cm×15 cm×15 cm,中間試件尺寸為15 cm×15 cm×30 cm,決定了裝置混凝土試件約束的總長度最大僅為60 cm,測試錨桿尺寸范圍有限。裝置采用小型萬能試驗機作為剪切荷載施加單元,施加剪切荷載能力有限。裝置兩端設置剛性框架對端部混凝土試件進行豎向位移約束,并通過擰緊螺母,可在端部試件施加圍壓。Aziz 等[29]研究了不同軸向荷載條件下(水泥、樹脂作為錨固劑)螺紋鋼錨桿的抗剪性能。在測試22 mm桿徑錨桿時,由于尺寸較小,混凝土試件先于待測錨桿破壞,可見,該裝置不適合大尺寸錨桿及更高荷載的測試。

圖11 小型錨桿雙剪裝置Fig.11 Small-sized double shear device

2005年英國帝國理工學院G.Grasselli[42]為了對混凝土試件施加軸向荷載并開展錨桿不同數量(1～4根)與剪切面不同角度的剪切試驗,將剛性框架水平軸向設置,研發了錨桿雙剪裝置,如圖12所示。單個混凝土試件尺寸為60 cm×60 cm×100 cm,該裝置可以測試最長1.8 m 錨固長度錨桿。基于該裝置,G.Grasselli[42]開展了全注漿錨桿和水力膨脹錨桿加固節理巖體的研究。

圖12 帝國理工學院錨桿雙剪裝置及原理Fig.12 Rockbolt double shear device and principle of Imperial College

2010年澳洲Wollongong 大學Craig 和Aziz[15]針對其小型錨桿雙剪裝置存在的混凝土試件尺寸較小以及小型萬能試驗機輸出剪切荷載有限等問題,將初代裝置大型化,研發了MKII 雙剪裝置,如圖13所示。雙剪裝置大型化后兩端的混凝土試件尺寸為30 cm×30 cm×30 cm,中間試件尺寸為30 cm×30 cm×45 cm。該裝置混凝土試件約束錨桿的長度最大為105 cm,測試范圍依然有限。裝置剪切荷載施加單元由小型萬能試驗機換成了大型壓力機。針對預應力剪切時,試件間緊密接觸,剪切面將產生摩擦力,無法測試預應力錨桿純抗剪強度的問題。

圖13 MKII 雙剪裝置Fig.13 MKII double shear device

2016年Aziz等[29]對MKII雙剪裝置再次做了改進,如圖14所示。改進后的裝置設置獨立的軸向剛性框架提供橫向支撐,目的是施加錨桿預應力剪切過程中,避免混凝土試件之間緊密接觸從而阻斷預應力在試件之間的傳遞,從而消除剪切面產生的摩擦力。Aziz 等[29]對借助MKIII與MKII 雙剪裝置測得的錨桿剪切試驗結果進行了比較,結果表明由于消除了混凝土試件間的摩擦,MKIII 試驗結果優于MKII。

圖14 MKIII 雙剪裝置Fig.14 MkIII double shear device

3.2 錨桿沖擊雙剪裝置

2019年Li 等[43]為了實現沖擊荷載下的錨桿雙剪測試,將常規雙剪裝置的中部剪切荷載單元由壓力機改成沖擊錘,研發了沖擊雙剪裝置,如圖15所示。裝置具備最大理論沖擊能量5.439 kJ(185 kg×9.8 m/s2×3 m),最大沖擊速度為7.67 m/s。單個混凝土試件尺寸為30 cm×30 cm×20 cm。裝置可以測試最長0.9 m 錨固長度的錨桿,但不具備預應力錨桿純沖擊剪切強度測試功能。基于裝置,Li 等[43]開展了不同桿體直徑、安裝角度與沖擊能量下的錨桿動載荷沖擊雙剪研究。

圖15 沖擊雙剪裝置Fig.15 Impact double shear device

4 錨桿剪切裝置的發展趨勢

自最初錨桿單剪裝置誕生以來,錨桿剪切裝置經歷了多次的革新與發展,剪切裝置功能由錨桿單剪到錨桿雙剪再到預應力錨桿雙剪,由單一錨桿剪切功能到錨桿拉剪綜合再到錨桿多功能綜合測試。由此,本文提出未來全尺寸錨桿剪切裝置的發展趨勢如下:

(1)以混凝土試件作鉆孔模擬單元,更加真實地模擬礦山支護工況;試驗錨桿的長度逐漸接近于工程實際,室內試驗工況更為接近真實的模擬地下工況的室內試驗現場工況。

(2)試驗裝置同時具備靜力學下單雙剪切功能和沖擊剪切測試功能。

(3)具備復雜條件下的錨桿剪切試驗功能,如不同剪切間距、節理粗糙度、熱—應力腐蝕、真三軸應力條件下的錨桿與加固節理之間的剪切。

東北大學設計研發了新型全尺寸錨桿拉剪綜合測試裝置,裝置將由3個30 cm×30 cm×80 cm 混凝土試件模擬鉆孔單元、剛性框架、一個軸向拉拔作動器、一個徑向剪切作動器、伺服油壓控制單元組成。如圖16所示,拉拔功能上具備1 000 kN 施加力、80 cm 大行程;剪切功能具備1 000 kN 施加力,20 cm 位移。裝置具備測試大尺寸錨桿的功能,測試最長2.4 m 錨固長度錨桿。裝置將具備獨立錨桿拉拔、獨立試件拉拔(間接拉拔錨桿)、獨立錨桿單雙剪切、拉剪耦合測試等試驗工況。裝置特性在于能夠實現單雙剪切面切換并在施加錨桿預應力時,可控制剪切面摩擦力。

圖16 裝置設計方案Fig.16 Design scheme of device

5 結 論

(1)錨桿剪切裝置存在2種不同模擬鉆孔單元類型即厚壁金屬圓管和混凝土試件。以厚壁金屬圓管為模擬鉆孔單元的剪切裝置,僅能測試未施加預應力錨桿自身材料的剪切性能。

(2)現有錨桿箱式單剪裝置具有結構簡明、使用方便的優點,但不具備預應力錨桿純抗剪強度測試的功能;錨桿雙剪能開展更多條件下的錨桿剪切測試。錨桿剪切綜合測試裝置,能實現剪切與拉拔、沖擊等工況的耦合測試,但不具備測試預應力錨桿純抗剪強度的功能。

(3)測試預應力作用下錨桿純抗剪強度具有重要意義,裝置開展錨桿預應力剪切時,剪切面摩擦力是否存在研究價值,應由研究目的而定。

(4)裝置混凝土試件約束錨桿長度及單雙剪切面對錨桿剪切的影響有待進一步研究。