预应力锚固结构腐蚀介质作用下的耐久性试验研究

基于对预应力锚固结构腐蚀影响因素的分析,选取pH值、时间、应力水平及材质作为影响预应力锚固结构腐蚀的主要因素进行分析,并对各因素正交组合后进行预应力杆件的室内加速腐蚀试验。得到预应力锚固结构在腐蚀介质作用下的外观规律性表现,并分析影响预应力锚固结构腐蚀的各种因素对于单位长度腐蚀量及断面损失率等指标的影响规律。试验结果表明,随pH值的增大,单位长度腐蚀量呈现出递减趋势,总体呈负指数形式发展;而随着时间的延长,腐蚀量不断增加,但腐蚀量增量逐渐减小,呈幂函数形式发展,而应力水平对于单位长度腐蚀量的影响并不显著。所得到的拟合公式能够正确地反映单位长度腐蚀量与各因素之间的关系,也为工程中预应力锚固结构使用寿命的预测奠定了理论基础。

预应力锚固结构锚具与垫板切向刚度识别研究

在分析了工程广泛应用的预应力锚固结构传力特征基础上,基于粗糙面接触的法向应力与切向刚度存在正比增加的规律,视预应力锚固结构的预应力筋、锚具、非张拉锚固端相对锚垫板为一个广义质量系统;视锚具与锚垫板的切向联系为切向刚度的弹簧,建立了预应力锚固结构接触面广义质量单自由度模型,建造了与实际预应力锚固结构尺寸一致、锚固对象为混凝土的试验模型,获得了预应力锚固结构锚具相对锚垫板接触面切向振动信号。以建立的单自由度模型为依据,最小二乘法识别切向刚度,所识别的切向刚度与静载试验变化规律、量值基本一致,为有效检测锚固结构锚固力、仪器研发、标准制定提供了理论与试验依据。

岩土预应力锚固结构服役寿命研究

岩土预应力锚固技术在交通、水利和建筑工程中得到了广泛应用,但工程实践表明,预应力索(杆)体由于使用环境和条件的特殊性,如长期埋置于潮湿的环境中和承受张拉作用力,存在着失效破坏现象。在相关研究的基础上,通过对比分析影响预应力锚固结构服役寿命的主要因素,确定杆体材料应力腐蚀是决定正常使用条件下预应力锚固结构服役寿命的根本因素。在利用流变力学理论和实际监测数据建立预应力长期变化模型、依据室内快速腐蚀试验和现场腐蚀监测数据建立杆体材料应力腐蚀发展模型基础上,以杆体材料变化的极限承载能力为判据,提出岩土预应力锚固结构服役寿命预测方法,可为岩土预应力锚固结构失效风险预防和处置提供指导作用。将研究成果应用于工程实践,预测了实际工程的服役寿命。

拉力型岩土预应力锚界面粘结劣化研究进展

拉力型岩土预应力锚固结构广泛应用于高陡边坡等大型岩土加固工程中,并日趋成为各类岩土加固工程中的首选方法,外荷载作用下其内锚固段的界面渐进粘结劣化是决定此类结构长期耐久性的关键因素。文章基于拉力型岩土预应力锚固结构研究,现状分析阐述了拉力型岩土预应力锚固结构内锚段界面粘结应力及粘结劣化的理论研究、试验研究及数值模拟研究等方面的研究进展,分析了其目前研究中存在的问题,展望了拉力型岩土预应力锚固结构界面粘结劣化研究的发展方向。

冻融作用下锚固裂隙岩体力学响应研究综述

冻融循环作用下锚固岩体力学响应与裂隙岩体存在显著区别,研究锚固岩体冻融力学响应对寒区锚固边坡长期安全控制具有重要意义。在裂隙岩体冻融响应研究的基础上,综述了冻融循环作用下裂隙边坡锚固岩体力学响应行为研究进展;从裂隙冻胀力、锚固结构预应力等方面综述了锚固岩体对冻融作用的力学响应研究成果;对锚固岩体冻融力学响应问题研究的发展趋势进行了展望,并指出冻融条件下锚固岩体中冻胀力与锚固力的演变规律是下一步研究的重点。

阳宝山特大桥主缆锚固系统施工关键技术

阳宝山特大桥主桥为主跨650 m的钢桁梁悬索桥,采用空中纺线(AS)法架设主缆。主缆索股锚固系统由拉杆锚靴+预应力锚固结构组成。预应力锚固结构管道密集,应用BIM辅助设计定位支架,确定定位支架与管道位置;针对拉杆紧固螺母在连接锚垫板背面安装空间受限、拉杆无法后安装情况,采用拉杆与连接锚垫板、紧固螺母提前组合就位同时安装的方式;采用钢琴线一端穿过锚靴中心孔,通过磁性钩固定于锚垫板中心,另一端穿过设置于散索鞍槽内仿索股木块楔形槽口(即对应锚固索股的中心),利用紧线器将钢琴线张紧锚固,调整锚靴中心线与钢琴线中心线重合,并采用定位器将锚靴固定,实现了锚靴定位安装。工程实践表明,通过应用上述各项技术措施,该桥主缆索股锚固系统的安装精度满足要求。

加速腐蚀试验在锚杆耐久性研究中的应用进展

随着岩土工程中预应力锚固结构腐蚀损伤造成的工程灾害日益凸显,岩土锚固结构的耐久性问题开始受到广泛关注。室内加速腐蚀试验作为研究材料腐蚀损伤机理及耐蚀性能的一种有效的加速试验方法,目前在岩土锚固结构耐久性研究中的应用尚处于起步阶段。对盐雾试验、浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验3种室内加速腐蚀试验进行了系统的综述,并对加速腐蚀试验在预应力锚固结构耐久性研究中的应用进行了总结与展望。指出复杂岩土环境下预应力锚固结构耐久性研究中有待开展的加速腐蚀试验有如下几个方面:(1)考虑渗流作用的岩土锚固结构加速腐蚀试验;(2)考虑供氧水平的岩土锚固结构加速腐蚀试验;(3)预应力锚固结构的电解加速腐蚀试验与电偶加速腐蚀试验。