地震作用下边坡预应力锚索振动台试验研究

为研究边坡预应力锚索在地震作用下的动力响应,采用振动台进行预应力锚索支护岩质边坡模型试验。模型试验相似关系依据重力相似律及量纲分析法推导。输入Wolong,El Centrol,TAFT三种地震波,监测锚索轴力、坡面加速度和位移时程,研究预应力锚索轴力和预应力损失在地震作用下的动力特性、边坡在锚索支护下的整体稳定性。结果表明:不同地震作用下,锚索的轴力和预应力损失动力响应不同,试验中锚索的预应力损失最大达15.7%,随着输入地震波峰值的增大,锚索预应力损失呈先增大后减小的趋势,达到临界值后,不再发生预应力损失。建议预应力锚索抗震设计时,施加的预应力应该达到预应力设计值的1.1～1.2倍,高于静力情况下的值。该研究结果可为更加合理的进行边坡预应力锚索抗震设计提供良好的基础。     

预应力锚索支护边坡地震作用下动力响应研究

利用FLAC3D软件建立一个预应力锚索支护边坡模型,研究地震作用下边坡动力响应。结果表明:锚索预应力在地震开始时刻的瞬时损失百分比对锚索竖向位置敏感性高,而对波型、峰值加速度大小敏感性不明显。通过对比预应力锚索支护边坡震后水平位移与没支护情况水平位移的比值大小,分析预应力锚索在各种地震波作用下的支护效果。结果表明:震动波形、峰值加速度大小、初始张拉预应力大小、锚索间距都对支护效果影响很大。研究结果为预应力锚索支护的抗震优化设计提供参考。     

预应力锚索桩板墙地震响应的振动台试验研究

作为一种轻型支挡结构,预应力锚索桩板墙具备安全、可靠、造价低等优势,汶川地震也证明了它具有良好的抗震性能。但由于此结构体系的受力复杂,目前一系列基础研究问题仍没有解决,理论研究远落后于工程实践,特别是在抗震设计理论研究方面。通过最直接的室内研究手段——大型振动台试验对预应力锚索桩板墙进行了地震响应研究,输入加速度时程选取卧龙台站实测水平向和竖直向地震波,并按相似比处理,测试了桩身6个高度位置的地震土压力、2个高度位置的位移、边坡中5个高度位置的加速度以及锚索预应力的时程变化。试验结果揭示了预应力桩板墙在地震作用下的土压力分布规律、桩身位移和锚索预应力的地震响应特征以及加固边坡的动力特性和加速度放大效应,为深入了解预应力锚索桩板墙的抗震表现和抗震机理提供了可靠的依据。     

双排桩加预应力锚索加固边坡锚索轴力地震响应特性研究

利用大型振动台,设计并进行了双排抗滑桩加预应力锚索加固边坡的模型试验,试验结果表明:锚索轴力的变化体现了坡体稳定性的发展过程,小震作用下锚索并未开始工作,在地震的扰动下所有锚索均出现预应力损失。随着输入地震波强度增大,坡肩部分出现局部失稳,锚索开始受力导致轴力增加,直至边坡整体出现失稳趋势,所有锚索均开始受力引起轴力增加,随后边坡与锚索形成新的平衡体系。在新的平衡体系下,锚索轴力在地震扰动作用下继续降低。试验中最大锚索预应力损失比例为16.28%,因此锚索预应力施加初始值应为设计值的1.2倍左右。坡腰抗滑桩以上#2锚索动态响应峰值较大,坡腰抗滑桩与坡脚抗滑桩之间7号锚索轴力动态响应峰值较大,#4,#5,#6号锚索轴力动态响应峰值随高程增加而增大。同一工况下坡面所有锚索轴力的动态响应峰值出现时间接近,且锚索轴力的动态响应峰值出现时间随着输入地震波强度的增大而提前,锚索轴力动态响应峰值出现时间在激励地震波的峰值时间附近。在预应力锚索抗震设计时应采用"分区设计"的思想,即根据不同区域内锚索的动态响应特征对边坡拟加固区域进行锚索设计分区,在不同分区内做针对性的锚索设计。     

软岩边坡锚索预应力定量损失规律研究

 预应力锚索是各类永久性岩质边坡最有效的加固手段之一,但其预应力损失使锚索锚固效果难以保证。以一高速公路软岩边坡支护工程为依托,通过现场实测分析,得到锚索预应力的定量损失规律：锚索预应力损失分为瞬时损失和时程损失。前者可达到初始张拉荷载的8%左右;后者又可分为短期和长期损失,其中长期损失的损失量可达到锚索初始张拉荷载的15%左右,该过程约需50 d以上时间完成。分析所得结果为预应力锚索定量补偿张拉和超张拉提供了理论依据,可为同类软岩边坡支护工程提供有益参考。     

边坡锚索预应力长期监测成果分析

边坡预应力锚索加固技术已经得到广泛应用,但对锚索的预应力变化规律还缺乏系统深入的研究,特别是边坡锚固后,锚索预应力的损失情况还缺乏系统全面的认识。本文通过对工程边坡锚索预应力变化的系统监测和资料分析,探讨了边坡锚索预应力的锁定损失及锁定后预应力的变化规律,分析了雨季对锚索预应力变化的影响,同时还分析了二次张拉对提高锚索预应力及减少锚索预应力下降的速率的作用,揭示了边坡锚索预应力变化的基本规律。     

预应力锚索试验分析

预应力锚索是边坡工程中常用的支护形式,本文以预应力锚索为研究对象,结合贵州省某电厂边坡预应力锚索支护工程实例,对预应力锚索试验进行了分析,并提出了预应力锚索试验过程中夹具、垫板刚度及变形量测时需要注意的一些问题.     

无粘结预应力锚索在岩质边坡支护加固工程中的应用

首先将无粘结预应力锚索与普通锚杆（索）在边坡支护加固中的性能进行了对比分析,并以大连某大型岩质边坡支护加固工程为实例,分析总结了无粘结预应力锚索在岩质边坡支护中的设计方法、关键施工技术。     

地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算方法

目前对该结构的动力特性和工作机制的研究还不完善,为了能够准确、合理地对该新型边坡锚固结构地震作用进行分析与设计,深入开展其动力特性及抗震设计理论研究是非常必要的。在预应力锚杆锚固作用下,框架受力满足弹性地基梁工作原理,因此,采用Winkler弹性地基梁理论,建立地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算模型。考虑梁和挡土板的影响,推导出外框架–预应力锚杆–坡后土体三者协同工作的水平地震动力运动方程,获得解析解。最后,结合工程实例,采用本计算方法进行地震动力响应分析,并与数值模拟、振动台试验进行对比验证,结果吻合较好,表明提出的方法是有效、可靠的。通过对支护和未支护边坡分析发现该结构能够明显控制地震响应,抗震性能表现良好。提出的计算模型为框架预应力锚杆边坡锚固结构的地震动力分析与设计奠定理论基础。     

深卸荷变形拉裂岩体锚索预应力损失规律研究

 根据预应力锚索施工过程,将锚索预应力损失分为张拉损失、锁定损失和随时间的损失,并分别给出各自定义和计算公式。对锦屏一级水电站左岸边坡锚索监测资料进行统计分析,得到锚索预应力损失的分布特征。锚索预应力损失的分布特征为预应力张拉损失最大,预应力随时间的损失其次,锁定损失最小。将锦屏一级水电站左岸边坡锚索预应力损失规律与其他几个类似工程比较,得出锦屏一级水电站左岸边坡锚索预应力张拉损失明显偏大。结合锦屏一级水电站左岸边坡地质条件,分析锚索预应力张拉损失较大的原因,并提出相应改进措施。最后对锦屏一级水电站左岸边坡锚索现存荷载进行评价分析,结果表明,锚索现存荷载基本满足加固设计要求。研究结果可供其他类似工程参考和借鉴。     

预应力锚索框架梁在山地边坡加固中的应用

预应力锚索框架梁支护结构采用对预应力锚索施加预应力,将潜在滑动岩土体与稳定岩体连接为一体.根据山地住宅建设别墅群的特点,介绍预应力锚索框架梁支护结构在山地住宅边坡加固中的作用机理.并结合工程实例,通过对支护形式进行选择,以及设计计算分析,使得支护安全系数满足建筑规范的要求.同时取得了良好的支护效果,保证了工程的安全性.     

牌坊坝滑坡双排桩+锚索支护性能研究

相对于单排桩而言,双排桩侧向变形刚度大,抗变形能力强、承载力更高,当采用单排桩难以满足抗滑力要求时,常采用双排桩形式。然而,双排桩受力复杂,特别是有预应力锚索共同支护这种特别复杂情况下,结构体各部分内力分布、相互作用关系及相关的设计和计算方法都还不成熟。本文在总结前人成果的基础上,将有限元强度折减法引入到双排桩+锚索的计算中,并在牌坊坝滑坡工程中得到了运用。研究表明,双排桩+锚索是一种有效的支护形式,它不仅能极大的提高边坡抗震性能及变形能力,还能显著的提高边坡的动静力安全性,值得在工程中推广。     

低周往复荷载作用下预应力锚索震害特征研究

 以地震灾区的震害斜坡为原型搭建锚固工程模型,采用低周往复荷载试验方法,研究预应力锚索在往复荷载作用下的震害特征与变形规律。结果表明：在往复荷载作用下,预应力锚索最先发生破坏且破坏最为严重的是位于模型最上排的锚索,其破坏形式以锚索体自由段根部拉断和外锚头脱落为主,未出现内锚固段黏结力和握裹力失效现象;锚索体应变显著变化的部位集中在锚固段,一处靠近锚固段底部,另一处靠近滑面位置,且尤以靠近滑面处的应变较大;往复荷载比单一的水平推力对锚索的变形影响更大,更容易导致材料的破坏。该成果对地震灾区预应力锚索的健康诊断与震害评估具有一定的参考价值和指导意义。     

锚固洞室抗爆模型试验锚索预应力变化特性研究

采用抗爆模型试验的方法,进行预应力锚索对洞室的抗爆加固效应的模型试验研究,探讨试验中爆炸引起的锚索预应力变化特点,得出不同锚索加固洞室的预应力变化特性和一些规律性的认识。对试验内容进行相应的动力数值计算,从而证明试验结果的可靠性,并提出合理的锚固工程抗爆加固设计建议。     

压力型锚索动态响应的应力数值模拟分析

在边坡抗震的实际案例中,压力型锚索展现了其优异的抗震性能,目前,压力型锚索抗震性能的研究成为了岩土工程的研究热点之一。为了深入研究压力型锚索锚固段在地震荷载作用下的动力响应,利用FLAC3D软件建立了一个岩体的力学参数随深度变化的压力型锚索体系模型。通过数值模拟方法,研究了锚索孔半径、沿注浆体轴向方向的位置、地震强度、初始张拉预应力大小对注浆体受到的压应力和接触面上剪应力时程分析的影响;研究结果表明,它们对注浆体受到的压应力时程曲线和接触面上的剪应力时程曲线影响很大。本研究具有较强的实用性,研究成果丰富了压力型锚索锚固机理内容,可为压力型锚索体系的抗震优化设计提供参考。     

预应力锚索在路基边坡防护中的应用

结合福建永宁高速公路路堑边坡预应力锚索施工实例,介绍了预应力锚索施工技术在路基防护中的应用。着重介绍了预应力锚索的设计和施工。特别是施工工艺流程。该工程设计中还辅以现浇框架梁,用于挂三维网植草防护,使地质病害得以彻底治理。