锚杆锚固段设计的一个技术焦点——临界锚固长度不宜作为锚固长度上限

阐述了锚杆锚固长度上限设置的不同观点和做法,分析了以临界锚固长度作为上限的设计方法的缺陷,提出了“合理锚固长度”的概念和设计方法以及较佳锚固长度上限的建议值。     

锚杆临界锚固长度解析计算

采用理想弹塑性荷载传递函数,通过分析极限承载力与锚杆长度的关系,推导了锚杆临界锚固长度的解析算式,并在此基础上进一步分析了摩阻力分布、极限锚固力与锚固长度的关系。分析表明,当锚固长度小于工程临界锚固长度时,摩阻力分布较为均匀,而锚固长度的增加对极限承载力提高明显。基于这一点,建议锚杆的设计长度应小于工程临界锚固长度。为方便工程应用,还提出了工程临界锚固长度的理论计算方法和快速估算方法。     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究

 锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。数十年来,特别是近10 a来,国内以不同的方法,从不同的侧面对锚固类结构杆体临界锚固长度问题进行研究,取得若干成果。对其中较典型的研究成果作评述和再分析,着重指出：系统的研究仍较为缺乏,直接的研究较为少见,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段;临界锚固长度现象是普遍存在的,对此问题的透彻研究,将对现行国内外基于平均剪应力概念和方法的设计理论提出严重质疑和挑战,并最终将导致锚固类结构传统设计理念的根本性变化;临界锚固长度现象的发现,国外早于我国10多年时间,但作为专用的具有明晰概念的名词“临界锚固长度”,目前尚无此称谓。     

预应力锚索有效锚固长度和极限抗拔力的计算

在Mindlin位移解的基础上,导出了锚索有效锚固长度的计算公式,分析了影响有效锚固长度的因素;根据预应力锚索的三种破裂面形状,提出不同的破坏机理,依次为径向开裂引起的破坏、水平剪切引起的破坏以及既有径向开裂又有水平剪切的破坏,并推导出各自的计算公式。计算数据与试验结果吻合较好。     

锚杆变形分析与临界锚固长度计算

首先引入桩土荷载传递规律的剪切位移模式,结合轴向Winkler地基模型,建立了锚杆荷栽传递基本方程,利用单元体平衡和锚杆、土体变形协调及边界条件,推导出锚杆抗拔荷栽与位移关系的解析解,从而导出锚杆临界锚固长度的计算公式;然后,对影响锚杆临界锚固长度的主要因素进行了分析,得出一些定性的结论;最后,以某高层建筑深基坑支护工程中的锚杆为计算实例进行了分析.结果表明:理论计算结果与实测锚杆荷载变形曲线的直线段吻合较好;临界锚固长度的计算是合理的,可为锚杆设计提供参考.     

压力型锚索锚固力的探讨

当前的锚固工程广泛采用了压力型预应力锚索，足够的锚固力是保证工程稳定性的重要因素，内锚固力灌浆体与孔壁之间的粘结应力直接影响其锚固效果。本文通过采用内锚固段与钻孔周岩体弹性假设，通过它们之间粘结应力强度的分布、锚固段受力状态和应力的分析，探讨关于锚索内锚固段锚固力和锚固长度之间的关系，确定锚索锚固力。该确定方法有较强的工程应用性，供工程界借鉴。     

预应力锚杆锚固段长度的研究

通过对锚杆承载机理的分析，根据预应力锚杆在同一拉拔力作用下锚固段的切向位移越小锚杆的承载性能越好这一特性，给出了杆体切向位移的计算方法。根据工程实际，利用预应力锚杆在拉拔过程中所测试到的切向位移，对杆体的锚固段长度进行了比较系统的分析，并由此得出了在180kN预应力值下锚杆的最佳锚固段长度。     

预应力锚杆(索)锚固长度在不同规范中的差异分析

介绍城市中采用预应力锚固技术进行支挡设计的方法,阐述该技术的优势和在城市环境中的受限条件。以青岛胶州湾海底隧道连接线洞口接地段实际工程为例,发现采用不同现行规范得出的锚杆(索)锚固体与地层的锚固长度计算结果有较大差异,分析、比较其原因,着重从设计、试验角度,区分锚固体与岩土层间黏结强度特征值与极限承载力标准值,提出合理控制安全系数、锚固体长度,加强基本试验的建议。     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究——国(境)外相关研究进展

锚固类结构是指注浆锚杆、锚索和土钉一类岩土工程加固支护结构。锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。半个多世纪以来,国(境)外从不同的侧面对临界锚固长度的相关问题进行了研究,但系统的研究仍较为缺乏,直接的研究极为少见,因而此问题尚未真正解决,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段。     

锚杆基本试验中准确获取锚固起始位置、锚固段长度及锚固段岩土类别的方法研究

通过基本试验测定锚杆锚固体与岩土层间粘结强度极限标准值时,由于锚固体通常不能被拔出孔外,检测机构无法核实实际锚固起始位置和锚固段长度,仅以委托方告知的自由段长度及《建筑边坡工程支护技术规范》GB50330—2013附录C第C.2.3条规定锚固长度（硬质岩取设计锚固长度的0.40倍,对软质岩取设计锚固长度的0.60倍）来进行计算。若委托方提供的锚固段起始位置、锚固段长度、岩土类别与实际差别较大,会使所得锚固体与岩土层间粘结强度极限标准值的准确性、代表性严重偏离实际情况,为设计提供依据的参考价值也随之降低,进而对工程设计及结构安全造成重大影响,该文根据工程实践,就准确获取锚固起始位置、锚固段长度及锚固段岩土类别的方法进行分析,可供行业技术人员参考使用。     

玄筋锚杆在应用中基本参数及锚固性能的研究

对传统锚杆基本参数和锚固性能进行了分析,在此基础上结合中华人民共和国交通运输部发布的玄武岩纤维及其制品的行业标准,对不同直径和不同外观的玄武岩纤维筋抗拉拔力进行比较,确定了玄筋锚杆在工程应用中的基本参数及锚固性能。     

焊接对栓焊混用节点螺栓承载力影响

采用MSC.Marc有限元软件建立了分析模型,分析了板件中热应力分布及其随时间变化对螺栓预拉力的影响,研究了不同梁高与螺栓数量的螺栓群承载力变化规律,并对螺栓群补拧区域提出了几点建议。     

锚杆长度与边坡坡率对最优锚固角的影响

最优锚固角是锚固工程设计中的重要参数,为了探讨锚杆长度和边坡坡率对于锚杆最优锚固角的影响,采用FLAC3D 数值方法,建立边坡模型,通过数值计算发现锚杆长度和边坡坡率对最优锚固角影响较大,研究结果表明：①边坡安全系数随锚杆长度的增大呈现先增大后基本保持不变的趋势,存在有效锚固长度,锚杆倾角越大对应的有效锚固长度越小。②边坡安全系数随锚杆倾角的增大呈现先增大后减小的趋势,存在最优锚固角;并且最优锚固角随锚杆长度的增大而线性减小。③当锚杆倾角未达到最优锚固角之前,边坡坡率对安全系数影响较小,而当锚杆倾角达到或者超过最优锚固角,边坡坡率的影响逐渐显现,并且坡率越大所对应的最优锚固角也越大。     

ACI318关于螺栓承载力的介绍

详细介绍了ACI318附录D关于锚固螺栓的承载力计算方法,以带弯钩和带端板的单根锚固螺栓为例说明了螺栓承载力计算过程中各种系数的取值,为今后工程应用提供了参考借鉴。     

极限状态下岩体受拉锚杆锚固承载力的计算

从分析岩体中受拉锚杆的锚固机理及破坏形态出发,研究了承载能力极限状态下受拉锚杆的受力模型,建议在锚杆的锚固承载力计算公式中考虑锚固长度对平均粘结强度的影响,推导了能够反映极限状态下剪力传递机理的受拉锚杆锚固承载力计算公式,并结合岩壁吊车梁受拉锚杆锚固的工程实例与GB 50086公式的计算结果进行了比较、分析和探讨。     

混凝土中锚杆锚固荷载传递特性研究

混凝土中锚杆的荷载传递特性主要取决于螺纹钢筋-混凝土界面的剪切特性。基于螺纹钢筋-混凝土结构面剪胀及破坏机制,建立了适应于混凝土中锚杆荷载传递模型,求得了塑性破坏条件及弹性条件下锚杆轴力和剪应力的解析解。探讨了锚杆轴力和剪应力随锚固深度变化的分布规律,分析了不同拉拔力、锚杆直径、剪胀角对荷载传递的影响,并提出有关设计建议。深入分析了初始侧压应力对锚固段始端位移及其对锚杆-混凝土界面相对位移的影响,同种条件下,初始侧压应力越高,锚杆承载力越高。所得结果可以为混凝土中的锚杆设计和计算提供一种理论参考,具有一定工程实际意义。     

高强钢筋锚固长度计算建议

在规范锚固长度计算公式基础上,推导了高强钢筋锚固长度计算公式,并通过不同高强钢筋与混凝土材料参数进行计算对比,分析认为,在结构设计中可按照现行规范中钢筋锚固长度计算公式进行高强钢筋锚固长度的计算。     

螺栓排列方式对钢—竹组合柱承载力的影响

采用有限元分析软件ABAQUS,建立了冷弯薄壁方钢管—重组竹组合柱模型,并确定了其荷载与边界条件,分析了螺栓排列方式对组合柱承载力的影响,为后续该结构的研究提供了依据。     

KK型空间相贯节点极限承载力分析

采用ANSYS有限元分析系统对圆钢管KK型空间相贯节点进行了分析,通过观察塑性区的开展,揭示了节点的受力性能,进而获得极限承载力及其随几何参数的变化规律。     

金东大桥隧道锚现场模型试验及承载能力分析

金东大桥隧道锚建在复杂岩体地层中,尚无类似的工程经验借鉴,为分析该桥隧道锚承载能力,在实体锚上游侧山体边坡开挖模型试验洞,制作相似比1∶11的隧道锚模型,采用后推法进行模型试验,包括弹塑性阶段试验、蠕变试验和满负荷的超载试验,配套进行了岩体(石)物理力学性质试验、岩体声波测试。分析结果表明:模型锚岩体性状与实体锚基本接近,模型锚围岩声波低于实体锚,模型锚地层具有较好的地质代表性;模型锚至少在8倍设计荷载作用下变形处于近似弹性阶段,在6倍设计荷载长期作用下未出现蠕变现象,推断实体锚围岩的超载稳定系数>8,长期安全稳定系数>6,成果可为类似复杂围岩的工程设计提供参考。