德顺煤业复合顶板巷道围岩控制技术研究

为解决矿井开采顶板支护难、支护效果不佳等问题,基于山西焦煤西山煤电德顺煤业11106工作面复合顶板岩层及锚杆锚索支护情况,利用FLAC3D数值模拟软件,建立复合顶板岩层及锚杆支护模型,模拟给锚杆施加不同预紧力,探究复合顶板岩层强度、稳定性、完整性情况,模拟结果表明:高预应力锚杆支护作用较强,增强了围岩的自承载能力。基于模拟结果,采取长短锚索支护方式对11106工作面顶板进行支护,监测发现顶板稳定性较好,现场实践取得了良好效果。

高位复合顶板巷道锚杆锚索耦合支护研究

针对高位复合顶板围岩强度低而差异大、层间粘结力弱且易离层冒落等特点,结合离石矿4303工作面巷道实例,在实验室围岩特性分析的基础上,采用FLAC3D对该类巷道顶板破坏特征、锚杆锚索耦合加固机理进行了数值计算,并对在掘巷道围岩变形、锚杆(索)工作载荷进行了实测分析。研究表明,有效控制该类顶板应及时支护巷道围岩,利用锚索加大锚固范围,采用钢带网提高低位岩层的支护刚度,布置斜拉锚索和斜角锚杆提高巷道顶角部综合强度。

冷挤压预应力组合凹模刚度的优化设计

采用硬质合金作为第一预应力套的材料来增加预应力组合凹模的刚度和疲劳寿命 ,提高冷挤压件的尺寸精度。由Lame’s方程的最大内压条件 ,确定压装后和挤压期间每层材料临界屈服时的直径比和过盈量 ,并给出不同材料模芯组合模的统一计算模型 ,开发最优直径、过盈量、最大接触压力的通用计算程序 ,通过对开式冷挤压某车传动轴花键轴的具体应用表明 ,使用高硬度材料的冷挤压模具进行预应力处理后 ,冷挤压件精度更高 。

考虑预应力作用的土钉复合锚杆支护结构的稳定性分析

基于边坡圆弧滑动破坏,根据极限平衡理论和条分法,建立附加应力作用下边坡的稳定性分析模型.将锚杆预应力作为集中力考虑,估算预应力在支护边坡土体中引起的附加应力,从而将锚杆预应力的作用转化为了附加应力的作用.将土钉复合锚杆支护结构中锚杆和土钉的作用划分开来,在稳定性分析和计算中忽略锚杆附近一定范围内的土钉,作为安全储备;该范围以外土钉的作用在计算中予以考虑.该范围内的土体是受到预应力作用的土体,从而结合已有的土钉墙的稳定性分析方法和本文考虑预应力作用的锚杆支护边坡的稳定性分析方法,建立土钉复合锚杆支护边坡的稳定性分析模型,给出土钉复合锚杆支护边坡的安全系数计算公式.该方法同时考虑了锚杆的预应力作用和未受影响的土钉的作用,使得在土钉复合锚杆支护边坡的稳定性分析中能够给出定量结果.

复合土钉支护内力与变形的模拟分析

为研究复合土钉支护体系中各构件的协同作用机理,应用FLAC-3D软件对纯土钉支护、土钉-预应力锚杆支护、土钉-微型桩-预应力锚杆支护三种支护方式进行模拟分析。结果表明:锚杆的深层锚固作用使各层土钉的轴力相对于纯土钉支护明显减小,且距离锚杆越近的土钉轴力下降越明显;预应力锚杆的挤压作用使土体的可能滑裂面后移,滑移半径增大,基坑边坡的稳定性增强;微型桩的设置,增强了其周围一定范围内土体的强度,改善了开挖后土体的应力场和边坡的稳定性;设置微型桩超前支护后,土钉及预应力锚杆的轴力均下降,但下降幅度不大;在土钉支护中相继增加预应力锚杆和微型桩后,基坑的水平位移明显减少。

预应力组合网架在南京新世界中心工程中的应用

南京新世界中心A、B两座主楼间裙房的屋面采用预应力组合网架结构 ,解决了跨度大、层高低、荷载重及管线布置复杂等技术矛盾。设计采用有限元法 ,并用模型试验验证了该法的可靠性。设计表明 ,对30～50m跨度范围内的楼、屋盖结构 ,采用预应力组合网架是安全经济的。

缓粘结预应力筋的试验研究

缓粘结预应力混凝土解决了后张有粘结和无粘结预应力混凝土自身无法克服的缺点,其核心问题是预应力筋周围的缓凝材料能否在预应力钢筋张拉前不凝结、张拉后逐渐凝结硬化。为此进行了缓粘结预应力筋的试验研究。通过大量的正交试验和理论分析,研制了一种能满足缓粘结预应力体系的缓凝砂浆,其初凝时间可以根据复合缓凝剂的掺量和养护温度从几小时到十几天任意调节,缓凝砂浆28d抗压强度达到35MPa以上。探讨了缓凝剂机理,通过手工方式制成了缓粘结预应力钢筋,并进行了模拟工艺试验。根据24片缓粘结预应力混凝土梁中52根缓粘结预应力钢筋张拉摩阻力的试验研究,得到了当缓凝砂浆的缓凝时间为15d,在第11天张拉预应力钢筋时的静张拉摩阻力、偏差系数k和摩擦系数μ。证明了这一新型预应力体系的可行性。

复合土钉支护中土钉内力实验

为了解土钉-预应力锚杆-微型桩复合土钉支护体系中土钉的受力情况,对北京市某复合土钉支护的深基坑工程中的土钉轴力进行现场原位实验,分析土钉轴力变化规律。结果表明:土钉受力具有时间效应与瞬时开挖效应,锚杆的张拉锁定可有效减缓上层土钉轴力的增长速度;土钉轴力的分布表现为两头小、中间大的特点,其峰值沿深度呈上下小、中间大的分布形式,最大峰值点位于基坑边坡中部;在坡脚附近,土钉最大轴力峰值点未出现在坡脚,而与坡脚有一定距离;喷射混凝土面层承受的侧向土压力较小,并随深度呈上下小、中间大的分布规律。

软土基坑设计若干关键问题探讨及基坑设计实例应用分析

珠三角地区的软土具有含水量大、压缩性高、承载力低等特性,这对基坑工程的设计和施工都提出了更高的要求,因此软土深基坑在复杂环境下的支护设计已成为岩土工程的一个新课题。针对软土基坑的特殊性,本文探讨软土基坑设计的4个关键问题:(1)采用增量法分析支护结构的受力和变形过程;(2)考虑锚杆或锚索等的预应力作用时,预应力使基坑主动侧的土体受压,因此主动侧土体应该等效成弹簧,弹簧是否参与作用要根据结构的位移来判断;(3)当放坡开挖存在软弱下卧层地基时,不仅要验算其整体稳定性,还应验算地基的稳定性或承载力;(4)针对双排桩支护结构的受力和变形的研究,还存在许多问题有待进一步完善,结合具体工程,提出双排桩简化计算方法。很多软基工程事故也说明,这几个关键问题如果没有被考虑和重视,则基坑存在安全隐患。最后,以2个软土深基坑设计为案例,以上述的几个关键问题的解决方法为理论支撑,验证其合理性,并详细分析软土深基坑采用多种支护形式的设计方案,为类似工程提供指导。

CFRP-PCPs复合筋侧向嵌贴混凝土梁的抗弯加固试验研究

通过8根碳纤维-预应力混凝土棱柱体(CFRP-PCPs)复合筋嵌入式抗弯加固混凝土梁的试验研究,对CFRP-PCPs复合筋嵌贴加固混凝土梁的抗弯性能进行分析,试验结果表明:CFRP-PCPs复合筋嵌贴加固混凝土梁的抗弯强度有所提高。

基坑支护组合钢支撑设计与施工技术

通过镇江市邮电通信指挥中心大楼深基坑工程的设计与施工 ,全面介绍了组合钢支撑在深基坑支护工程应用中的设计、施工方法及支撑效果。实践证明 ,组合钢支撑是一种施工方法简单、施工速度快、对周边环境影响小、安全可靠的支撑形式 ,具有较强的市场竞争能力及良好的推广应用前景。

混合配筋预应力混凝土管桩抗弯刚度模型研究

混合配筋预应力混凝土管桩(PRC)是在先张法预应力混凝土管桩(PC)基础上,采用预应力钢棒与非预应力普通钢筋间隔对称布置而形成的一种新型预应力管桩.本文在受弯刚度模型试验的基础上,采用通用有限元软件对混合配筋预应力混凝土管桩的抗弯刚度进行了计算分析,通过比较开裂前刚度和开裂后刚度的有限元计算值、试验值和按现行混凝土规范公式的计算值,提出了适应于混合配筋管桩的开裂前和开裂后抗弯刚度的理论计算公式.

高效全预应力粘结复合一体化加固混凝土结构成套技术研究

钢筋混凝土结构加固存在着两大根本关键问题：一是“二次组合”,新老结构不能共同工作;二是结构“二次 受力”,新增结构应力应变滞后.本文主张在土木结构、建筑、交通桥梁等工程中应积极以全预应力粘结复合一体化 技术方法加固砼的梁、板、柱（墙）、节点等诸类结构构件,实现结构加固有效、加固髙效的根本目标.

高速公路大型管桩复合地基载荷试验研究

预应力管桩在建筑工程中应用已很广泛,具有施工便捷、显著降低施工工期和工后沉降特别是减小差异沉降的优点,在公路工程中的应用也正得到日益重视,但很多问题还有待于开展深入的试验和理论研究。本文阐述了高速公路大型管桩复合地基载荷试验的工程条件、试验过程和试验结果,并对试验结果作了一些分析,以推动管桩复合地基在公路工程尤其是高速公路中的应用。

悬索桥隧道式复合锚碇承载力计算方法

根据现场原位试验结果,分析了悬索桥隧道式复合锚碇系统(隧道式锚碇+预应力锚索)的可能破坏形态及其发生破坏的条件.采用极限理论,建立了锚碇系统的平衡方程.根据实际施工和设计特征,将锚碇–围岩接触面概化处理为4种力学模型,以节理力学理论和试验成果为基础,给出了相应的破坏准则.讨论了承载力简化计算公式中各分项系数的意义和取值方法,并用算例进行了验证.为设计工程师提供了对隧道式复合锚碇的一个整体设计思路和简化计算方法.

高应力复合顶板下煤巷锚杆支护技术的应用

针对平煤四矿己15-23110机巷高应力复合顶板支护困难问题,采用根据悬吊和组合梁理论设计的高强预应力可变形让压锚杆和均压鸟窝锚索联合支护技术,并进行了巷道围岩变形观测和锚杆拉拔试验。结果表明,该支护方式有效控制了高应力、复合顶板下巷道变形,为工作面安全回采提供了保证。

复杂条件下发挥锚杆支护作用的相关技术

介绍了在特殊地质和开采条件下,发挥锚杆支护作用的几种相关技术。

预应力钢筒混凝土管内壁复式碳纤维加固试验与计算分析

碳纤维加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)具有非开挖、工期短、对周边环境影响小的特点。但是,由于碳纤维与混凝土的极限拉应变相差近百倍,传统碳纤维加固PCCP技术无法有效发挥碳纤维的应力水平。本文提出复式碳纤维加固PCCP技术,即在碳纤维与PCCP之间增设自主研发的高压缩弹性垫层,利用垫层的压缩性为碳纤维变形提供空间,显著提升碳纤维的环向应变水平。为了验证复式碳纤维的加固效果,采用直径为0.75 m的钢筒进行模型试验,试验结果表明,当内水压力为1.0 MPa时,复式碳纤维加固技术较传统碳纤维加固技术中碳纤维环向微应变提升20倍以上,被加固结构的微应变降低40%以上。基于拉梅公式的力学模型计算结果与试验结果基本一致,随着垫层厚度或碳纤维层数的增加,钢筒的环向微应变降低,但降低的速度逐渐减小。该技术利用了碳纤维高强和高模量的特性,实现了碳纤维与PCCP共同承受内水压力的效果。

锚网带锚索梁支护在复合顶板松软煤层巷道施工中的应用

根据煤层煤体松软、易片帮、且顶板为复合型顶板的实际情况,在巷道施工中采用锚网带锚索梁联合支护,保证了安全快速施工。

箱型截面曲线连续梁桥的预应力分析

本文以薄壁结构弯曲和扭转分析为基础,推导出两种曲线连续梁桥的预应力设计方法。方法Ⅰ只抵消截面弯矩;方法Ⅱ不仅抵消截面弯矩,而且抵消截面扭矩和剪力。通过工程实例对两种方法进行比较和分析。