白鹤滩水电站预应力锚索荷载损失机理研究

预应力锚索的锚固荷载及变化规律是保证锚固施工质量的重要因素。结合白鹤滩水电站地下厂房大量预应力锚索施工及监测成果,研究张拉过程荷载损失、锁定损失和锁定后48 h内荷载损失,分三个阶段系统梳理、量化分析预应力锚索荷载损失原因,提出了减小荷载损失、保证锚固质量的控制改进措施,为后续及其他工程锚索施工提供参考。     

边坡加固锚索预应力变化规律分析

目前，边坡预应力锚索加固技术已经得到广泛应用，但对锚索锁定后的预应力变化规律还缺乏系统深入的研究，特别是对破碎岩质边坡锚固后，锚索预应力的瞬时损失和长期稳定性还缺乏系统全面的认识。通过对工程边坡锚索预应力变化的系统监测和资料分析，探讨了锚索预应力的锁定损失、短期变化规律、长期变化规律和降雨对锚索有效预应力的影响，揭示了加固破碎岩质边坡的锚索预应力衰减变化的基本规律。     

软岩边坡锚索预应力变化特征分析

预应力锚固技术在边坡加固工程中得到了广泛应用,但对于施工期的软岩边坡,因影响锚索工作性态的因素多,其预应力变化规律复杂.基于柘林水电站扩建工程施工期的安全监测,探讨了影响锚索锁定过程中预应力损失的主要因素,分析了锚索锁定后预应力的几个典型变化阶段,并讨论了降雨、大气温度和坡体变形对锚索预应力变化的影响,揭示了软岩边坡锚索预应力变化的基本规律,可为类似工程的锚索在不同工况下的工作性态的研究提供参考.     

基坑工程预应力锚索锚固力试验研究

基坑工程预应力锚索锚固力的影响因素很多，主要有锚固段的岩土层物理力学性质、锚索施工工艺及锚索张拉锁定过程中的预应力损失等。通过工程试验，分析锚索锁定时钢绞线不均匀受力，造成这种现象主要有两个原因：（1）千斤顶在自重作用下，千斤顶轴心偏离锚索的轴心；（2）锚杆孔的施工角度与设计角度的误差，引起锚索与锚座不垂直。通过试验分析单次张拉锁定的预应力损失、循环荷载下锁定的预应力损失，循环荷载下，锚索的锚固力增加，预应力损失减少。分析基坑开挖过程中锚索锚固力动态监测结果。讨论锚索抗拔验收试验标准存在的问题，提出锚索弹性变形简化计算方法，对锚索抗拔验收试验标准提出了改进建议，锚索抗拔验收试验应综合考虑锚头总位移、每级荷载下锚头位移量及卸荷后锚头位移的回弹率等3个指标。     

锚索预应力变化影响因素及模型研究

 岩土体在预应力锚索作用下的压缩变形、锚索自身松弛、周围环境条件的变化等都能引起预应力的变动或损失，这种变化对加固效果和岩土体的稳定性具有十分重要的影响。在综合分析锚索预应力阶段变化特点的基础上，将影响锚索预应力变化的因素归结为可补救、长期作用和周期波动三类，并分别进行了定量和定性分析。根据岩土材料蠕变特性和金属材料松弛特性，采用四参数组合模型反映其相互作用影响。通过实际工程现场长期监测数据，验证了模型的合理性，并建立了考虑波动因素的预应力长期变化峰值预测公式，以用于分析预应力锚固工程的长期稳定性。     

胶结式预应力锚索锚固段荷载传递特性研究

在边坡工程中大量使用胶结式预应力锚索，但对其作用机制方面研究还很少，特别是关于锚固段的荷载传递特性还存在很多模糊认识。为此，以胶结预应力锚索锚固段与围岩体界面特性、锚固段极限黏结强度以及侧阻力分布规律为基础，给出预应力锚索锚固段合理长度的计算方法，研究岩体特性、灌浆材料特性、束体材料以及三者之间相对刚度等因素对预应力锚索锚固段荷载传递特性的影响等机制问题，为合理进行预应力锚索设计提供了依据。     

预应力锚索作用机理研究中的几个问题

根据作者的相关研究成果，系统地论述了与预应力锚索作用机理相关的几个关键问题，即预应力锚索破裂面形状、锚固段极限侧阻力及极限抗拔力、锚固段侧阻力分布规律、锚固段荷载变位特性、群锚效应、长期荷载下预应力损失以及新型灌浆材料的研制、灌浆压力的影响等问题，并得出了相关的结论。上述成果对于认识预应力锚索作用机理，改进设计有一定的指导意义。     

锚索预应力蠕变损失计算新模型及工程应用

锚索预应力蠕变损失持续时间长、作用机理复杂、影响因素多样,给锚固工程长期预应力的维持带来极大的挑战;为了推进锚索预应力蠕变损失变化规律的研究,基于等效应变原理,并考虑其自身松弛特性,将预应力锚索及被锚固围岩分别由松弛模型、广义开尔文体模型模拟,提出了一种可描述预应力损失与围岩蠕变之间相互作用关系的新元件耦合模型,并推导了其本构方程、蠕变方程、松弛方程,从理论上解释了预应力损失与围岩蠕变之间的计算关系;以济南市山东高速广场配套高层深基坑工程桩锚支护体系为依托,通过理论计算、现场测试、公式拟合等方法,深入分析了锚索长期预应力变化规律,验证了计算模型的适用性、可靠性;研究表明:该计算模型可较好地反映围岩蠕变对预应力损失的变化趋势,但不能体现预应力损失总体变化水平;围岩蠕变引起预应力水平变化大致历经三个阶段,即初期(0~10d)迅速减小,中期(10~20d)趋于平稳变化,后期(20~60d)保持基本不变;围岩蠕变对预应力总损失的贡献率仅为50%,是预应力设计水平的15%,因此,其他因素引起的损失同样不可忽略;研究成果为锚固工程的设计、施工及长期预应力的预测提供了理论依据和技术支持。     

节理裂隙岩质边坡预应力锚索锚固监测与机理研究

根据预应力锚索在三峡工程节理裂隙岩石边坡中的安装和监测结果，给出了预应力锚索实际变形量与理论伸长量之间的关系，指出了预应力锚索锚固后锚固预应力的变化过程与特性，分析了预应力锚索锚固机理及影响锚固效果的因素。     

土质边坡预应力锚固段应力分布及监测分析

文章基于某地铁车站基坑边坡的预应力锚索现场监测试验,研究了锚索张拉过程中的内锚头变位与内锚段载荷的非线性传递,及运行初期内锚段应力随时间变化规律。试验结果表明,拉力集中型锚索张拉阶段轴力分布呈现严重的应力集中和非线性特征,运行初期荷载从内锚段起始端向尾部发生了转移和调整,锚固段轴力整体上表现出反"S"形曲线。锚索在使用期间,初始阶段锚索锚固段轴力损伤较大,后期锚索锚固段轴力相对变化较小。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.