完整锚杆横向动力响应问题的求解与分析

锚杆锚固质量两个主要衡量指标是锚固状态和锚固力。锚固状态是指锚杆施工后的锚固段长度、自由段长度、密实度和施工缺陷等;锚固力指现场拉拔试验过程中临界破坏点的拉拔力,又称极限抗拔力。利用振动波传播具有的许多独特性质,可以在锚杆表面人工激发应力波来探测锚杆体系内部的结构和性质,以此来判断锚杆的锚固状态。锚杆的无损检测研究已提出多年,但研究方向主要为纵向振动,有关锚杆系统的横向动力响应很少有人提及。建立了锚杆体系横向动力响应的理论模型,推导了完整锚杆的理论半解析计算公式,在此基础探讨了锚杆系统横向振动随锚杆长度、激振力作用时间等变化的一些规律。     

树脂锚杆波动机理与锚固承载力无损检测初探

煤巷锚杆支护技术在我国煤矿巷道支护中应用越来越广泛,但是目前对树脂锚杆极限锚固承载力的无损检测仍没有找到一种非常准确、有效地方法,因此进行锚杆极限锚固承载力的无损动力检测研究具有非常重要的现实意义。首先根据树脂锚杆的结构特点建立了锚杆的纵向振动力学模型,解析分析了锚杆非锚固端、锚固端的波动特征,得到锚固段锚固界面粘结刚度与锚固结束端的反射波能量的线性相关性,粘结刚度越高,锚固结束端的反射波子波数也越多,反射波能量越强;然后综合分析了锚杆锚固段的剪应力分布特征,得到了锚固段极限锚固承载力的计算公式;研究结果表明:采用瞬态激振弹性波法进行锚固段极限锚固承载力无损检测是可行的。     

应力波法锚杆加固无损检测的数值模拟分析研究

应力波法锚杆加固无损检测是一种快速、有效的无损检测方法。将锚固体中锚杆和砂浆近似看作各向同性体，应用复合材料的观点，建立砂浆锚杆在力学和物理上等效的一维匀质杆件模型，并确定了等效的工程常数。在一维杆纵向波动理论的基础上给出应力波在锚固体中传播的控制方程，对锚固体缺陷进行数值模拟，通过对控制方程的系数调整，模拟分析了不同缺陷的锚固体在冲击荷载作用下的动力响应。通过实际工程中模型锚杆的实测波形和数值模拟动测曲线进行比较分析表明，采用所建模型的理论分析结果能较好地反映实际锚杆瞬态纵向动力作用特征，激振力函数、等效参数、对锚杆纵向振动特征的模拟是有效的，对提高检测结果的准确性有较重要的意义。     

旁孔透射波法检测既有工程桩进展与趋势

对设计或施工记录已难以查询的工程结构,出现有如拟通行更大载重车辆而需提高桥梁桩基承载力,震后检验桩基是否受损,或长期冲刷作用下桩基承载力评估,此时对已连接上部结构的既有工程桩进行长度和完整性的检测就会显得尤为重要。针对既有工程桩检测难题而提出的旁孔透射波法被认为是最有应用前景的方法之一。旁孔透射波法是通过在桩顶承台或桩侧激振,在平行桩身测孔中检波并分析走时而进行桩长或完整性检测。本文阐述了旁孔透射波法的检测方法,综述了旁孔透射波的最新研究进展,展望了未来的发展趋势,以期进一步推广和完善旁孔透射波法的工程应用。     

锚杆无损检测技术在福建省边坡支护工程中的应用研究

本文基于应力波的传播理论以及反射法检测的原理,进行了锚杆模型试验,并结合福州大学阳光学院边坡工程实例,从锚杆的有效锚固长度、注浆密实度及缺陷大小和位置三个方面评价锚杆的施工质量,使得锚杆无损检测技术在福建省锚杆锚固质量评价中得到了初步的应用。同时本文对影响检测精度较大的因素做了简要分析,为下一步的研究提供了方向。     

锚固质量的无损检测技术

基于锚固体系的锚杆动力学及应力波运动学理论,研究了锚固体系的振动特征和锚固体系中声频应力波传播的能量衰减规律,进而提出快速普查检测锚杆锚固状态的声频应力波法：介绍了依据拉拔曲线转折段两边割线的交点法确定锚杆锚固力的无损拉拔检测技术原理,并实际应用于潘集第一煤矿巷道锚杆支护施工质量的检测。     

土遗址用变径木锚杆锚固机理数值模拟研究

基于室内拉拔试验的物理模型,利用FLAC3D建立变径木锚杆拉拔数值计算模型,分析了变径木锚杆锚固系统的荷载传递规律、界面剪应力分布和传递规律、浆体土体应力场和位移场,并通过数值试验研究锚孔直径、锚杆直径和锚固长度对锚固效果的影响。研究结果表明:数值试验结果与室内拉拔试验结果较为吻合,证明数值模拟木锚杆拉拔过程的可行性和科学性;木锚杆浆体界面剪应力沿锚固段分布不均,主要集中在锚固段顶端和末端的0.1m范围内,末端界面剪应力呈增大的趋势与其变径的结构特征有关,其变径的特点在一定程度上提高了木锚杆的抗拔力;变径木锚杆同时具有拉力型和压力型锚杆的特征,径向具有剪胀作用;锚固影响因素中锚孔直径、锚固长度对木锚杆抗拔力影响显著,而锚杆直径对其影响相对较小;提出了木锚杆极限抗拔力计算公式。     

锚杆锚固质量无损检测技术及应用

锚杆锚固技术作为各类地下工程及边坡护理的主要手段,已在交通和水电站建设等工程施工中得到广泛应用,其锚固质量和运行状况的无损检测已被提到议事日程。利用声频应力波在不同波阻抗面反射的能量和相位的变化原理,采用专门的声波发射和接收装置,可以很好地检测锚杆的锚固质量。新开铺变电站采用了大量的锚杆锚固进行护坡处理,并应用声频应力波进行了锚固质量的检测,说明锚杆的锚固质量无损检测技术是可行且有效的,为锚固工程检测提供了借鉴。     

锚杆承载力的灰色系统预测法

声波测试技术应用于锚固工程的无损检测中 ,其基本原理是采用动力瞬态激振使锚杆引起弹性振动 ,通过测定锚杆的振动响应来估计和推断锚杆的承载力。通过锚杆质量动测法的试验 ,就锚杆承载力的灰色系统预测方法进行了讨论 ,并与锚杆抗拔检测结果进行了对比。运用灰色系统的锚杆质量检测可取得良好的效果。     

黄衢南高速公路隧道锚杆锚固质量无损检测技术及应用

黄衢南高速公路隧道工程中采用了大量的锚杆锚固围岩治理方案,利用弹性波在不同波阻抗面反射的量和相位的变化原理,采用特殊的声波发射和接收装置,对该工程的锚杆锚固质量进行了检测.结果表明,锚杆锚固质量的无损检测不仅可行、有效,而且取得了较好的经济效益和社会效益.     

隧道锚杆锚固质量的应力波检测技术研究

探讨了应力波检测锚杆锚固质量的原理,研究并开发了通过锚杆底端与顶端声幅比判断锚固质量的等级标准,通过隧道锚杆锚固质量检测项目中的具体应用,与传统的检测方法相比该方法具有明显的优越性,能够对正在或已经施工的工作锚杆进行检测,并且成本低廉、方便快捷,对结构不产生破坏。因此应力波无损检测技术应大力推广,为施工质量监督提供有效的检测手段,确保隧道工程的安全。最终应力波检测将成为锚杆锚固质量检测的发展方向。     

锚杆锚固质量无损检测中的激发波研究

采用数值模拟和实验模拟的方法对锚杆-锚固体系中的波动特征进行研究。数值模拟和实验模拟都表明在一般测试激发波的频率范围内锚杆以及锚固体系中传播的波是导波，在不同频率时波的传播速度、波的衰减特性都不同。在锚固锚杆中存在最佳激发波，它能使波传播衰减最小传播距离最长。通过数值模拟的方式找到了对于实验室的锚固锚杆模型能使底端反射清晰可见的最佳激发波。据此定制了实验装置及传感器，实验结果与数值模拟取得了很好的一致性。实验和数值模拟都证明采用最佳激发波可以大人增加锚杆锚嘲质量检测中的测试深度。     

锚杆承载力的灰色系统预测法

声波测试技术应用于锚固工程的无损检测中，其基本原理是采用动力瞬态激振使锚杆引起弹性振动，通过测定锚杆的振动响应来估计和推断锚杆的承栽力。通过锚杆质量动测法的试验，就锚杆承载力的灰色系统预测方法进行了讨论，并与锚杆抗拔检测结果进行了对比。运用灰色系统的锚杆质量检测可取得良好的效果。     

锚杆锚固状态参数无损检测及其应用

反射波法检测锚杆锚固质量及其工作状态参数是一种快速、有效的无损检测方法。该法通过对端锚锚杆在激发应力波作用下反射波信号的时、频域分析，获得表征锚杆工作状态的特征参数，如锚固长度、极限承载力(拉拔力)及工作荷载等。论述了反射波法的基本原理、试验研究和现场测试结果。     

旁孔透射波法确定桩底深度方法对比研究

针对既有工程桩检测难题而提出的旁孔透射波法被认为最有应用前景的方法之一。现有关于旁孔透射波法的研究以桩顶裸露自由桩为对象尚难以考察其对既有工程桩的测试效果。现有旁孔透射波法确定桩底深度的3种方法,交点法、平移法、校正法,是否存在理论误差未知,加之在实际桩底深度确定方法的选择上没有具体原则,导致在结果可靠性评估上存在不确定性。笔者采用基于射线理论的桩-土简化理论模型分析了以上3种桩底深度确定方法的理论基础和分析误差,并通过旁孔透射波法现场试验对结果正确性进行了验证。通过有限元参数分析探讨了不同桩底深度确定方法的误差随激振点距地高度、测孔-桩侧距、桩土波速比的影响,得到了3种旁孔透射波法桩底深度确定方法的适用性及适用条件。研究结果对具体条件下选择合适的旁孔透射波法桩底深度确定方法有重要意义。     

应力波法检测锚杆锚固质量的试验研究

对不同位置、不同缺陷长度锚杆锚固体系模型进行了室内试验,探讨了检测锚杆锚固质量时波的传播规律,指出对于有缺陷的锚杆锚固体系,波形在缺陷位置处出现畸形,变得不规则,并呈现出缓慢衰减态势;对于缺陷位置不同的锚杆,测试曲线表现出不同的波形特征。     

锚固系统的质量管理与检测技术研究

岩石声波测试技术应用于锚固工程的无损检测中,其基本原理是采用动力瞬态激振使锚杆引起弹性振动,通过测定锚杆的振动响应来估计和推断锚杆中的缺陷。波动方程的有限元数值解表明,在锚杆灌浆体内部缺陷的探测中可用声速、幅值、波形等声参数作为判断的依据。人工神经网络这类非线性动力学系统运用于该灰色系统的质量预测可取得良好的效果。     

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。     

某隧道锚杆完整性的无损检测方法

声波测试技术应用于锚固工程完整性无损检测中 ,其基本原理是采用动力瞬态激振引起锚杆弹性振动 ,通过测定锚杆的振动响应来估计和推断锚杆的完整性。基于小波包分析得到的能量特征向量 ,可以作为锚杆缺陷特征向量进行无损检测。人工神经网络这类非线性动力学系统运用于该灰色系统的质量预测可取得良好效果。     

充气锚杆数值单元的建立与分析

为了研究充气锚杆的受力特征及相应参数对于锚杆锚固力的影响,利用数值方法建立了充气锚杆的计算模拟单元,分别改变锚杆充气长度和充气压力,得到相应锚固力的变化规律,结果表明:随着橡胶膜长度的增大,锚杆的极限锚固力不断增大,二者符合线性关系;由于橡胶膜充气压力的不同,导致了不同的极限锚固力,锚杆极限锚固力与充气压力之间的关系,以及锚杆达到极限锚固力所需的位移与充气压力之间的关系,均可用线性方程进行描述。