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。     

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。     

压力分散型锚索与拉力型锚索的比较——再论新型锚索结构系列及工程应用

自从对锚索类型按内锚固段受力状态科学地分为：拉力型、压力型、荷载分散型：荷载分散型又分为：拉力分散、压力分散、拉压分散型以来，引起岩土锚固工程界技术人员的极大关注，并广泛采用荷载分散型锚索对高速公路边坡、路基以及深基坑支护等复杂地基的加固工程中取得了可喜的成果。当然，对于承载力高的岩体边坡、坝基、洞室加固及抗浮工程，对各种构造物的锚固工程中荷载分散型锚索也不能不说是最佳的选择。本介绍近年来大量采用荷载分散型锚索结构取代以往常用的拉力型锚索的工程实例，特别是通过对压力分散型锚与拉力型锚索受力状态的分析以及各种功能的优势，肯定其结构的合理性、良好的防护措施，可靠的锚固效果以及方便的工艺，经济的造价，说明新型锚索结构取代拉力型锚索的必然性，这无疑将是岩土锚固界的一场技术革命。     

高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺研究

压力分散型预应力锚索由于具有较多优点而在复杂高边坡加固工程中应用越来越广泛，施工中结合边坡岩体性质和设备条件科学合理的选择施工工艺是其取得理想效果的关键环节。本文结合金丽温高速公路17标段工程实例，从施工组织、现场试验、钻孔、注浆、张拉、监测等方面对压力分散型预应力锚索施工工艺作了详细论述，为类似工程提供一些借鉴经验。     

压力分散型预应力锚索的基本试验分析

本文介绍了压力分散型预应力锚索的施工工艺和基本试验过程,并对一工程实例进行了分析。     

压力型锚索锚固段应力分布及影响参数分析

采用理想弹塑性载荷传递函数关系,根据压力型锚索锚固段的受力平衡,利用锚固体、锚索和注浆体之间共同作用的位移模式,导出压力型锚索锚固段的剪应力和轴向力的分布函数。在此基础上讨论不同参数锚固段应力分布的影响。通过分析得出:(1)外部施加的预应力越大,在锚固体受力容许范围之内,其锚固效果越好;(2)通过对综合参数EA的分析得出,此参数是锚固体的力学参数和结构参数的综合,从物理意义上增加锚固段的有效直径或提高锚固段的弹性模量均可改善其锚固效果。所得结果为压力型锚索的设计和计算提供一种理论参考。     

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。     

软质岩中压力型锚索锚固段应力分布特征

为了研究软质岩中压力型锚索锚固段应力分布和传递规律,进行了足尺现场试验.制作了与实际工程条件相似的试验锚索,在试验锚索的锚固段砂浆体中按一定间距设置了应变砖,记录了在不同张拉荷载下各测点的应变情况,测得压力型锚索锚固段的轴向应变和径向应变分布曲线.通过对试验结果进行分析处理,得到了锚固段与围岩界面剪应力分布曲线.测试结...     

压力分散型预应力锚索施工技术

压力分散型预应力锚索作为一种新型锚索,这几年在各工程中得到了广泛应用,其质量控制措施与普通型预应力锚索有很大差距,笔者就雅砻江锦屏一级电站右岸1 885 m高程以上开挖工程中,预应力锚索的施工技术作了简要介绍,以供同类工程参考、借鉴。     

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。     

压力型岩锚锚固体应变测试及分析

采用一种体积较小的电阻应变砖,对软岩中压力型锚索在工作荷载作用下锚固段砂浆体内部三向应变进行了测试,通过对试验测试数据的分析,得出了压力型岩锚锚固体应变分布规律。采用软岩条件下的参数,推算出各测点锚固体应力大小,通过对锚固体的受力分析并与理论值进行对比,总结出软岩条件下锚固体应力分布特点,为压力型锚索的进一步理论研究和工程应用提供参考。     

复合墙板结构抗震性能的数值模拟研究

为更好地了解复合墙板结构体系的抗震性能,本文提出一种适用于在有限元分析软件ANSYS中简化计算的模型,通过对六孔满灌复合墙板模型在低周反复荷载下的试验结果进行计算对比分析,验证其可行性,而后对复合墙板房屋单元模型进行时程分析计算,研究地震作用下房屋单元的受力过程.     

双锚固段新型锚索锚固机理数值分析及应用

为了探究双锚固段新型锚索的锚固机理,从结构形式入手,分析受力模式与设计计算方法,采用有限差分数值软件进行数值模拟,建立不同外锚固段长度、自由段长度及内锚固段长度双锚固段新型锚索数值模型。在外锚头段锚固力不断损失时,新型锚索三段长度变化对锚索各段轴力、灌浆体与孔壁之间接触面上的剪应力影响规律研究,并通过工程实例验证。研究结果表明:(1)当外锚头锚固力损失时,外锚固段轴力自外锚头处开始逐渐降低,外锚固段灌浆体与孔壁间剪应力自外锚头处开始逐渐发展;(2)将外锚头锁定的预应力进行卸载的过程中,量测内锚固段注浆体的应变基本保持稳定,表明外锚头施加的预应力已完全由外锚固段与孔壁间粘结力承担,避免了因外锚头失效导致的锚索预应力损失,整个锚固系统实现了反向自锁的功能;(3)外锚头锚固力损失相同时,外锚固段长度越短,自由段锚索轴力变化越大;(4)新型锚索自由段长度大4 m。研究结果对正确分析双锚固段新型锚索加固作用机理和锚固工程设计具有一定的参考价值。     

压力型锚杆抗拔能力模拟实验研究

压力型锚杆的应变分布情况反映锚杆损伤破坏位置,利用3次实验室小比例尺模型进行拉拔试验,可以对锚杆的应变分布等进行研究,取得合理的结果。(1)对各级拉拔荷载作用下的锚杆顶部位移进行记录分析,得到了拉力顶部位移与拉力关系图,其曲线的形态说明拉力达到一定程度将引起位移的迅速增加;(2)对锚杆各部位直径增加量做了分析,发现在离承压板锚杆一定位置处直径增加量最大;(3)对锚杆的轴向应变、径向应变的数值和分布情况进行了对比,发现轴向应变是锚杆应变的主要形式,但轴向应变、径向应变分布规律基本一致,都随远离承压位置呈负指数衰减。因此,在提高锚杆的锚固效果方面,减小锚杆承压板附近的形变是一个有效的途径。     

错列开洞钢筋混凝土剪力墙抗震性能数值模拟

为探究错列开洞剪力墙的抗震性能,通过有限元软件ABAQUS对错列开洞剪力墙抗震试验进行数值模拟,通过试验结果验证所建立精细化有限元模型的准确性。基于已验证的有限元模型开展参数分析,研究剪跨比、轴压比、开洞率以及有无附加纵筋等参数对错列开洞剪力墙抗震性能的影响。结果表明:不考虑轴压比时,剪跨比较大的剪力墙主要破坏于底部翼缘及墙体; 随着剪跨比的提高,剪力墙的峰值荷载减小,延性提高; 随着轴压比的提高,剪力墙的延性降低,峰值荷载先增加后减小,且峰值荷载的拐点在轴压比为0.2～0.5之间; 剪力墙的峰值荷载和延性随开洞率的提高而降低; 考虑附加纵筋时,若错列开洞剪力墙的开洞率较小且满足规范基本要求时,可以按照无洞口剪力墙计算其承载力; 考虑了附加纵筋影响的错列开洞剪力墙具有较好的承载力和延性,无附加纵筋的错列开洞剪力墙应力集中现象较严重; 开洞率较小时,剪力墙底部是薄弱区域,以剪切破坏为主; 开洞率较大时,剪力墙受到不协调的变形作用而发生破坏。     

双塔连体复杂结构抗震性能数值分析

针对双塔连体复杂高层结构,结合ABAQUS强大的非线性求解能力,通过SATWE建立结构分析模型导入ABAQUS中进行弹塑性动力数值模拟分析。所研究工程采用不等高的主、副双塔,副塔立面一侧成斜线向上扩张,刚度和质量均不对称,超出国家现行设计规范和规程规定。选用修正的弹塑性损伤本构模型在ABAQUS中二次开发,地震波采用上海某人工波SHW2,得到结构在7度多遇和罕遇地震作用下的破坏模式和内力、变形情况。将计算结果和振动台试验数据进行比较,结果表明:采用修正的本构模型在ABAQUS软件中的分析结果与振动台试验结果在结构自振频率、振型形态、最大楼层位移、顶层位移时程等方面符合较好,为双塔连体类型的复杂高层结构在地震作用下的受力状态和反应特点提供了一种行之有效的弹塑性数值模拟方法。     

高位连体机场塔台结构抗震性能数值分析

针对某具有高位连接体的机场空管塔台设计方案,采用通用有限元分析软件ANSYS建立了较为精细的数值模型,对其进行了线弹性阶段的模态分析、反应谱分析和多条地震波作用下的弹性时程分析,以及两种侧向力分布模式下的弹塑性静力推覆分析,并采用改进的能力谱法对结构在不同水准下的抗震性能进行了初步评价,从而为该设计方案的合理性和可行性提供参考.结果表明,尽管连接体的存在对局部应力产生了一定不利影响,但结构总体偏刚且满足规范的各项要求.     

地震作用下预应力锚索抗震性能及预应力损失的研究

该文利用完全动力有限元法,对比有预应力锚索支护边坡与无支护边坡在地震下动力响应的差别,研究预应力锚索的抗震性能;其次,分析不同类型地震波作用下锚索预应力损失的情况。数值结果表明:地震动力作用下预应力锚索抗震效果良好,其预应力损失同锚索的位置与输入的地震波类型有关,在地震动下靠近坡顶的锚索起到的抗震作用更为明显。研究结果对预应力锚索支护边坡的抗震性能分析具有参考价值。     

考虑风脉动特性的隔震结构抗震抗风性能分析

采用隔震技术的结构虽可以减少结构在地震作用下的响应,但却使其进入了风荷载敏感区。在强气流作用下,隔震层的位移和结构加速度可能会远远超过其限值。本文以我国荷载规范所选用的Davenport谱为目标,运用基于三角级数的谐波叠加法模拟脉动风速时程,针对我国东南沿海某市一幢5层钢筋混凝土框架住宅,对其在强风荷载和8度地震作用下的性能进行了对比分析。结果表明,8度常遇地震作用下隔震层的位移与50m/s风速作用下的位移相当,而8度罕遇地震作用下隔震层的位移则略大于风速70m/s时的位移。地震作用下结构顶层的加速度远大于风荷载作用下的加速度,但当风速达到30m/s时,其加速度就已超过我国荷载规范所规定的人体舒适度限值。