基于统一强度准则的预应力锚索极限承载力计算

基于统一强度理论和极限平衡原理，结合预应力锚索破裂面的形状，推导出一个能够考虑锚索破裂面形状、锚索的倾角、锚固体注浆压力、岩土体种类等因素的预应力锚索极限抗拔承载力计算公式。为验证计算公式的实用性，分别在软岩与硬岩中考虑不同的影响因素对理论计算结果与实测结果进行了比较。研究结果表明：随着加权系数的增大，锚索的极限抗拔力相应增加，但破裂面形状基本没有改变；锚索的极限抗拔力主要取决于锚索与浆体、锚固体与岩土体之间的界面强度，而破裂锥体部分岩土体所分担的抗拔力较小；在软岩中锚索的极限抗拔力和破裂锥体高度主要取决于锚固体与岩体的界面强度，受注浆压力的影响较小；在硬岩中注浆压力对锚索的极限抗拔力和破裂锥体高度都有着重要的影响，随着注浆压力的增大，极限抗拔力和破裂锥体高度相应增加。     

预应力锚索破坏特性及极限抗拔力研究

以众多试验资料为研究基础，提出了一个描述预应力锚索破裂面形状的双参数方程。在此基础上，根据极限平衡原理及岩体的Hoek-Brown准则，研究了预应力锚索的极限抗拔承载力，并提出了一个极值原理，最后给出一个计算实例。结果表明：锚索极限抗拔力取决于锚索破裂面形状、岩体种类、无侧限抗压强度、风化程度以及灌浆材料和灌浆压力等。     

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。     

预应力锚索锚固体的破坏机理和极限承载能力研究

对预应力锚索最常见的破坏模式进行分析,着重研究由于预应力锚索几何形状引起的相互作用,采用解析方法分析锚索与砂浆界面的应力状态和破坏机理,得到的结果与现场观测及室内试验的破坏现象基本一致,并由此建立了极限承载能力计算公式。     

软土地区压力分散型锚索极限抗拔力的现场试验研究

压力分散型锚索作为一种新型的预应力锚固技术以结构设计合理、材料经济、锚固效果好等诸多优点而被广泛应用于岩土工程。然而,对于该类型锚索锚固机理的认识及进行支护设计时,尤其是在软土地区,依靠地方经验性较强且无明确规范参考。通过现场试验,以具体工程为依托,对三单元式压力分散型锚索进行极限拉拔试验研究。经对比试验所得Qc～s、Q～s、Q～se及Q～sp曲线,详细分析了压力分散型锚索在整个极限拉拔过程中锚固段的工作状态及破坏机理并建议以锚索塑性位移与弹性位移的比值变化作为判定压力分散型锚索工作状态的主要参考。试验结果同时得到该地区三单元式压力分散型锚索的极限抗拔力为500kN,为软土地区压力分散型锚索支护设计提供了实测资料及理论参考。     

硬岩边坡预应力锚索地梁坡体压力分析方法

由于在两个实际受力阶段坡体与地梁间的相互作用机理不同,硬质岩体边坡预应力锚索地梁上的坡体压力应分为锚索张拉阶段和工作阶段分别分析,提出在锚索张拉阶段可利用弹性半无限体理论近似分析地梁下的坡体压力,而在工作阶段则可用极限平衡法近似解析地梁下的坡体压力,分别推导了具体的简化计算公式,得到了两阶段预应力锚索地梁下坡体压力的分布模式及其影响因素,实例计算结果表明,对于两阶段分别提出的简化分析方法是较为合理的。     

拉力型和压力型预应力锚索受力分析及工程应用

根据拉力型、压力型预应力锚索结构特征，本文将拉力型预应力锚索抽象为在假想滑动面处受一个集中力P，将压力型预应力锚索抽象为在锚索孔底处受一个集中力P。工程中一般假想滑动面或锚索孔底距岩土体表面较远。基于以上假定和工程条件把预应力锚索归结到空间体内一点受集中力Kelvin问题。文中引用Kelvin应力解求得了拉力型预应力锚索钢绞线侧壁、锚索孔壁剪应力τ沿轴向分布，求得了压力型预应力锚索孔壁剪应力汲正应力σ沿轴向分布。 根据本文结果：建议岩体中拉力型预应力锚索设计时应以钢绞线与注浆体之间粘结强度作为设计依据。建议岩体中压力型预应力锚索在受力端增加一段钢管改进成压力局部分散型预应力锚索。建议土体中压力型预应力锚索采取孔底扩孔改进成扩大头式压力型预应力锚索。     

土体中扩大头压力型预应力锚索研究及工程应用

本文介绍了国内外现有土层中扩大头锚杆、锚索的研究现状，分析了压力型预应力锚索弹性受力状态，认为土体中扩大头压力型预应力锚索能有效提高锚固力，是值得推荐应用的结构，并对该类型锚索进行了理论分析及应用介绍。     

压力分散型预应力锚索在基坑支护工程中的应用

通过介绍压力分散型预应力锚索的特点及锚固机理,阐述了压力分散型预应力锚索的优势。以泉州市东海滨城一期工程为实例,从设计、施工、监测等方面对压力分散型预应力锚索的应用进行了论述。总结压力分散型锚索在设计和施工中的常见问题,并通过各种监测项目证实,压力分散型预应力锚索在复杂环境下的基坑支护中具有良好的效果。     

铜川矿井延长线滑坡治理工程锚索承载力基本试验

预应力锚索是边坡防护工程中常用的支护形式,通过锚索的基本试验,结合铜川矿井延长线滑坡治理工程实例,掌握地层的锚固特性并确定锚索的极限侧阻力及极限抗拔力,为检验理论分析和设计方法的正确性提供可靠的依据,同时验证采用的工程锚索的综合性能和设计合理程度。     

理想弹塑性锚杆拉拔数值分析

为了进一步揭示全长粘结型锚杆的工作机理及影响因素在理想弹塑性模型和摩尔库伦屈服准则条件下,利用有限差分法软件FLAC - 2D模拟单根锚杆在混凝土试块上的拉拔试验,得到拉拔力与位移的关系曲线.通过参数分析,在合理的取值范围内增加锚固深度、锚杆直径、围压可以显著提高极限拉拔力.网格划分不影响极限拉拔力但对计算时间和过程精...     

软弱破碎岩体中锚杆抗拔受力机理及试验研究

为深入了解锚杆的锚固机理及其在软弱破碎围岩中的加固效果,开展了一系列针对不同材质、不同锚固刻距的锚杆抗拔力试验。通过对试验结果的分析和研究,得出了如下结论:在软弱破碎围岩中,锚杆的失效主要是灌浆体与岩土体之间的剪切破坏所致;当外荷载较小时,锚杆、灌浆体和岩土体协同受力,但当荷载增大到一定程度后,锚固体与岩体之间就会进入剪切屈服状态,并在达到峰值强度后破坏;锚杆体的线性刚度值越大,对应的抗拔力也就越大;在模型试验中,合理选择锚杆的线性刚度和间距对于准确模拟锚杆的锚固效果至关重要。     

拉力型锚索锚固段长度设计方法研究

通过对拉力型锚索破坏模式进行分析,研究拉力型锚索极限抗拔力的计算方法,得出相应的计算公式。在已有的经验基础上建立计算准则,提出相应的锚固段长度设计方法。最后,以工程实例说明了锚索有效锚固段长度及锚固段设计长度的计算方法。     

新型伞状抗拔锚的制作及其试验研究

 针对传统锚杆的不足,结合带扩大头桩锚的优点,设计出一种新型伞状抗拔装置,该装置主要由伞状锚头(可在土层中张开)和张拉锚索组成,在制作成型的基础上对其进行3组拉拔试验,其中2组用于比较伞状锚在锚头处灌浆与无浆的承载性能,1组用于比较其与竖直抗拔桩的承载性能。试验结果表明,新型伞状锚的抗拔性能要优于传统的竖直抗拔桩,且锚头灌浆伞状锚的抗拔性能最好。结合试验过程进一步对伞状锚的受力机制展开研究,结果表明,伞状锚的抗拔力主要来源于锚头兜住的土柱重力和兜住土体与未兜住土体之间的剪切摩擦两部分,由此提出伞状锚极限承载力特征值的估算公式,从而为伞状锚的工程应用奠定基础。     

地下厂房岩锚吊车梁长锚杆作用机制研究及数值模拟分析

 地下厂房岩锚吊车梁部位倾斜布置的长锚杆是吊车梁与岩体相互传力的重要纽带。根据长锚杆周围介质的差异将单根锚杆分为梁体段、围岩段2个部分,基于中性点理论及锚杆拉拔作用特性,研究了长锚杆、梁体混凝土和围岩三者在梁体自重荷载、岩体开挖释放荷载以及吊车轮压荷载下的联合受力机制,并建立了包含沥青介质在内的锚固体力学模型,提出了一种适用于岩锚梁稳定分析的长锚杆受力计算方法。最后采用三维弹塑性非线性有限元法,结合锚杆受力算法,以某水电站地下厂房为背景,对吊车梁施工与运行期全过程进行了数值模拟分析。工程实例计算结果能够较为合理地反映长锚杆的受力特性,锚杆受力数值结果与监测值有较好的吻合度。     

基于BQ的破碎岩体注浆加固强度增长理论

正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的基于BQ的岩体内聚力和内摩擦角的经验公式,推导出注浆后破碎岩体内摩擦系数增长率和内聚力增长率随岩体质量指标增长量（ΔBQ）变化的表达式。再根据已有的注浆后破碎岩体单轴抗压强度增长率的经验公式和各强度增长率之间的关系方程,得到隐含ΔBQ的非线性方程,可通过数值解法求出了ΔBQ的值,进而很容易求得各强度增长率的值。分析表明,随着岩体质量指标由小到大变化,注浆后强度增长率开始较大,并很快减小,而后趋于平缓;一般情况下,内聚力增长率约为摩擦系数增长率的2～5倍,单轴抗压强度增长率约为单轴抗拉强度增长率的2～3倍。     

含水量对红黏土中土工格栅拉拔性能影响的试验研究

 通过室内大型拉拔试验设备,对土工格栅在8组不同含水量的红黏土中的拉拔特性进行系统测试。结果发现,土工格栅在黏性填料中主要表现为拔出破坏,含水量对于拉拔力的影响显著,拉拔极限荷载随含水量的增加逐渐降低,在塑限附近趋于一常数,且此时格栅与填料之间的似摩擦因数接近0。格栅的应变分布特征证明含水量的增加导致筋土摩擦力的显著减小。除了影响极限拉拔力,含水量还影响格栅的拉拔过程,它的增加使得格栅应变的线性增长结束后很快达到其极限承载力。     

边坡工程中锚杆抗拔计算过程简化的研究

为节省边坡工程设计计算工作量,针对锚孔直径为90～150mm、锚筋直径为18～32mm、砂浆厚度为15～40mm、锚筋根数为1～3根的常规情况确定了可不做锚筋抗拔计算和可不做锚固体抗拔计算的锚杆范围。研究表明：当岩土层与砂浆极限粘结强度标准值小于460.8kPa时,锚杆设计可不做锚筋抗拔计算;当岩土层与砂浆极限粘结强度标准值大于1599.6kPa时,锚杆设计可不做锚固体抗拔计算。当岩土层与砂浆极限粘结强度标准值按相关规范取经验值时,锚固在土层与极软岩中的锚杆设计可不做锚筋抗拔计算,锚固在坚硬岩中的锚杆设计可不做锚固体抗拔计算。