四筋植筋混凝土结构偏心拉拔性能试验研究

为了研究多筋植筋混凝土结构的偏心拉拔性能,以偏心距、植筋间距为参数,设计2个四筋植筋混凝土结构轴心拉拔试验和5个四筋植筋混凝土结构偏心拉拔试验,分析偏心距、植筋间距对四筋植筋混凝土结构拉拔受力性能的影响。试验结果表明,所有四筋植筋混凝土结构试件均发生复合破坏。当其他条件相同时,随着偏心距增大,四筋植筋混凝土结构拉拔承载力减小。另外,在试验研究基础上,考虑偏心距、植筋间距、植筋边距、植筋深度的影响,建立了四筋植筋偏心拉拔承载力的计算模型和计算公式,计算值与试验值吻合良好,为四筋植筋混凝土结构的设计计算提供了技术依据。

群锚效应抗浮锚杆实用设计思路推导及应用研究

锚杆作为一种常见抗浮构件,其周边土体常处于高应力受力状态。为发挥群体共同作用,锚杆布置间距通常较小,由此会产生“群锚效应”,即群锚总承载力小于每根锚杆承载力之和。常规设计中,考虑群锚效应时需不断地试算锚杆长度,从而确定群锚体有效自重,以验算锚杆设计是否满足稳定性要求。提出了一种考虑群锚效应的,相比常规设计思路更清晰、更简洁的锚杆长度直接计算方法,同时考虑长短锚杆间隔布置,以实现经济性。经实际项目验证,该设计方法可靠合理。

基于ABAQUS群锚锚栓锚固效果影响模拟分析

旧桥体外预应力加固是一种重要的桥梁加固方式,随着体外预应力在加固方面的广泛应用,为了能够较为准确地确保其加固效果,其锚固端锚固系统锚栓受力分析显得尤为重要。通过ABAQUS/Explict建立3D锚栓锚固系统模型,并通过对不同有效锚固深度及锚栓间距下锚栓应力结果进行分析,从而可得出较为合理的有效锚固深度及锚栓间距,研究方法与结果可对工程实践提供一定的指导与借鉴。

预应力锚索群锚锚固边坡均质岩体的室内模型试验研究

为研究预应力锚索群锚锚固实体均质岩体边坡的群锚效应及锚索的布置方案,针对预应力群锚锚索锚固后的边坡均质岩体进行了室内模型试验。根据多种群锚方案试件的试验结果,研究了预应力群锚锚索锚固均质岩体模型的强度变形特征。通过试验中不同间距群锚中的单锚对模型试件强度变形的不同影响,研究了模型试件中所体现出的群锚效应。最后得出了与群锚效应相关的可供工程参考的相关结论。

高频超声导波检测锚杆有效锚固长度分析

为检测锚杆实际有效锚固长度,得到锚固锚杆和自由锚杆中的高频超声导波传播规律,在1~15 MHz频率范围内对不同锚固锚杆试件进行频率扫描,并根据试验结果得到了群速度和频率之间的关系曲线。结果表明,激发频率为2.007~2.312和3.266~3.491 MHz时,导波在不同锚固质量的锚杆中传播速度几乎一致,且锚杆锚固质量对高频超声导波的传播速度影响很小,并据此得出在这个频率范围内可检测超声导波在自由锚杆中的传播速度,进而计算出锚杆的锚固长度。

单锚及群锚失效对边坡稳定性影响的模型试验研究

针对典型岩土体边坡,通过室内模拟试验,研究锚力变化或锚失效在群锚中引起的荷载转移现象,探讨群锚失效后边坡稳定性的劣化过程、失稳形态以及坡面设置格子梁对锚索张力及边坡稳定性的影响等问题。群锚抑制坡体的变形效应,可使岩体均匀性、整体性加强,增加韧性和承受大变形而不破坏的能力。群锚中某一锚索锚力变化会导致其承担的荷载在群锚内部发生较明显的转移现象,结构面压缩带同时被削弱,结构面的整体安全度降低;某一锚索的失效也会引起相邻锚索接连失效的多米洛效应,导致边坡稳定性急剧降低。坡面施加格子梁结构可调动坡面更大范围岩土体发挥自承能力,分担锚索承担的部分荷载,改善边坡的稳定性。岩坡加固设计中应注意格子梁结构强度与锚索锚固力相匹配。

抗浮锚杆承载性能研究进展

随着中国城市化建设步伐的加快,城市地下空间开发利用已成为热潮,相应的建(构)筑物基坑越来越深、基础埋深不断加大,特别是在地下水丰富且水位较高的地区,结构自身荷载不能有效抵抗地下水浮力时,随之而来的抗浮问题得到了社会的广泛关注。与传统解决建(构)筑物抗浮问题的技术方法相比,抗浮锚杆以单点受力小、地层适应能力强、应力分散、施工速度快、成本低等优点倍受工程界的青睐。对抗浮锚杆的发展历史、锚固性能、应力传递机制等相关研究进行归纳总结,讨论当前抗浮锚杆研究中的不足,并对抗浮锚杆的发展提出建议。

新型可回收锚杆不同布置间距的群锚效应

为了分析在岩土体中新型可回收锚杆的布置间距对锚固特性的影响规律,根据Kelvin解,推导了锚杆按不同间距布置时锚固段剪应力求解公式;采用一般岩土体参数对锚固段剪应力分布进行了计算;建立了按不同间距布置时该可回收锚杆的三维有限元加固模型,并进行了数值计算,验证了理论分析的正确性.结果表明:推导的锚杆按不同间距布置时锚固段剪应力求解公式的计算结果与数值模拟结果相符;在岩体中锚杆布置间距对锚固特性影响不大,而在土体中锚固特性受锚杆布置间距影响较大,锚杆布置间距越小,锚固段剪应力峰值越小,在实际工程施工中应特别注意.

高陡边坡卸荷岩体群锚效应试验研究

锦屏一级水电站左岸高陡边坡卸荷岩体采用压力分散型无黏结预应力锚索作为主要支护方式,由于锚索吨位大、间距小,卸荷岩体在锚固力作用下出现较大压缩变形,相邻锚索相互影响导致锚固预应力损失,群锚效应显著。为研究卸荷岩体中的群锚效应,根据相似理论制作了卸荷岩体相似材料模型,进行了群锚加固物理模型试验,结合试验数据和Mindlin解分析了岩体的位移、变形、锚固力叠加效应及锚索预应力损失。研究结果表明卸荷岩体中的群锚效应主要包括:①锚索引起的应力叠加对卸荷岩体具有显著的压缩效应;②锚索张拉造成邻近锚索的预应力损失。最后通过试验分析和理论推导得出了群锚作用下岩体的位移及锚索预应力损失率的计算方法。研究认为,合理设置锚索间距和适当增加锚索长度能有效地减小群锚效应造成的锚索预应力损失,并在实际工程中得到了验证。

锚杆抗滑桩体系的群桩、群锚效应研究现状分析

对锚杆抗滑桩系统的群桩效应、群锚效应的研究现状进行了分析。虽然锚杆抗滑桩体系和预应力锚索抗滑桩体系近年来在工程中大量应用,但其设计计算理论研究远远滞后于工程应用。将桩-锚作为一个系统来研究抗滑桩的群桩效应和锚杆或预应力锚索群锚效应的论文至今很少见到,国外对于群桩效应的研究主要集中在圆形截面桩上,对于矩形截面桩的研究成果则不多见。对于群锚效应问题,也存在理论远远落后于工程实践的情况,为了避免群锚效应的发生,只能给出一些建议性的措施,因此,加强对锚索抗滑桩系统的群桩效应、群锚效应的研究,不仅是十分必要的,也具有重要的理论意义和应用价值。

抗拔锚板群锚基础模型试验研究

抗拔锚板上拔过程是一个复杂的锚土相互作用过程,锚板周围土体在上拔过程中的变形破坏机制对于抗拔锚板基础的极限承载力研究具有重要意义。基于PIV(particle image velocimetry)无干扰测量技术对砂土中方形锚板上拔过程中变形场进行了测量分析,研究了抗拔锚板群锚基础的破坏机制。试验结果表明:锚板间距对群锚破坏面的形状有着重要影响;在临界间距内,以锚板上部1倍边长为拐点,剪切带先内倾然后外倾向上贯通到土体表面,群锚效应系数与S/B为线性关系,由此预测出群锚效应达到100%时的锚板间距;达到临界间距后,每个锚板的剪切场和单个锚板剪切场一致,试验结果可为群锚基础极限抗拔力的预测提供参考。

混凝土植筋群锚效应试验分析

文章通过植筋试件的拉拔试验,研究了混凝土植单筋与植群筋在拉拔力作用下的破坏形态、极限荷载、植筋滑移、群锚效应和刚度延性分析,讨论了多根植筋组合效应对混凝土植筋锚固极限承载力的影响。结果表明:随着植筋数量的增加,群锚效应越加明显,植筋初始滑移量明显减少,当植筋数量为两根或三根时,表现效果最好。

充气锚杆在黏土中的群锚效应试验研究

为揭示充气锚杆在黏土中的群锚效应,采用自行设计的充气锚杆及其拉拔试验装置,在黏土地层中进行了多组拉拔试验。根据充气锚杆的根数不同、不同的布置形式以及间距变化设置不同试验组,并对其试验结果进行了对比分析。试验结果表明:双锚情况下,随着锚杆间距的增大,其承载能力呈现先增大至一最大值后又开始减小,锚杆的最优间距为6.84D(D为充气锚杆扩大段等效直径);三锚和四锚情况下,群锚的平均极限承载力均小于双锚;应力场干涉叠加对群锚气囊变形产生一定的影响,当锚杆间距大于限值(25cm)时,会使得扩大头端面和扩大头侧面承载力随着间距的增大先增加后减小,最后接近单锚状态;当锚杆间距小于限值(25cm)时,应力场干涉叠加会削弱扩大头端面和扩大头侧面承载力,甚至低于单锚状态。

预应力锚索群锚效应的数值模型试验研究

对预应力锚索的群锚效应进行了理论分析,并以大型的岩土工程数值分析软件ADINA为研究手段,对预应力锚索的群锚效应进行了数值模拟,计算分析了加锚岩体中的应力场和变形场的变化特征,并用试验资料加以验证,得到了一些有益的结论.

砂土串囊式充气锚杆承载力的研究

在砂土地层中,串囊式充气锚杆的研究还比较少,其承载特性及受力机理尚不明确。本文基于莫尔-库仑模型和Vesic圆孔扩张理论法,分别对圆柱体、球体、组合体、椭球体假设下的串囊式充气锚杆的扩大段进行计算分析。并将计算结果与试验得到的实测值进行对比。结果表明:四种形状假设中椭球体的形状假设理论值与实测值的误差最小,仅为8.35%。通过拟合试验数据,并引入与端阻力和侧摩阻力有关的两个系数对承载力公式进行修正,得到了抗拔承载力的经验公式。

无机锚固材料植筋群锚效应试验研究

植筋技术在工程加固改造中应用较为广泛,而关于采用无机锚固材料进行群锚植筋的相关研究较少。本文对单根、双根、三根、四根和五根植筋进行了受拉试验,研究了单锚和群锚植筋的承载力、破坏形态等性能,得出了群锚效应折减系数。

预应力群锚根状效应原位试验研究

根据悬索桥隧道式锚碇系统预应力岩锚原位试验及模拟计算结果,分析了锚索的锚固长度、自由长度、锚固注浆压力以及锚注体与围岩界面结合程度对岩锚极限抗拔力的影响。比较了群锚与单锚作用下的岩锚本身及宿主介质的荷载、位移分布特征。群锚约束岩体向临空面变形,具有增韧止裂的根状效应,受埋深(自由长度)、间距、初始预应力、加载历史等影响。锚索的锚固长度控制着岩锚的极限承载力,而自由段长度控制着其在隧道式复合锚碇系统中参与荷载分担的贡献值和时机,自由段长度对有效传递和分散围岩应力有关键作用。指出群锚整体破坏形态存在传递多米诺效应。

抗浮锚杆承载性能数值分析研究

采用ABAQUS有限元软件,对抗浮锚杆的单锚受力性能和群锚效应进行了数值分析研究。建立了4组不同长度的单锚模型,研究了单锚的位移规律、轴力分布等受力性能;采用正交设计法,建立了16组群体锚杆模型,研究了抗浮锚杆的间距、长度等因素对群锚效应的影响。结果表明:锚杆间距对群锚效应的影响程度远大于锚杆长度;在所列举的工况下,群锚效应的影响范围大致为锚杆间距L<17D(D为锚杆直径)。

砂土串囊式充气锚杆的试验研究及其群锚效应

为揭示充气锚杆在砂土中的群锚效应,采用自主研发的新型串囊式充气锚杆,研究在砂土地层中的力学特性及其群锚效应。砂土的组成主要是80%以上的沙子和20%以下的黏土。这类土壤土质疏松,渗透性好。黏土是一种黏性土,砂粒少,水不易通过,具有较好的可塑性。首先改变串囊式充气锚杆的气囊长度,并将试验结果与单囊式充气锚杆的试验结果进行对比,以获取最佳气囊长度;然后改变锚杆间距来获取锚杆理想间距;最后以获取的优化气囊长度和间距为依据进行三锚及四锚的抗拔试验,分析三锚及四锚情况下的群锚效应。试验结果表明:在锚杆间距为35cm并且单个气囊长度为120mm时,能使串囊式充气锚杆极限承载力的提升和极限位移的控制效果最好;随着锚杆之间距离的增大,平均极限承载力先增大后减小,群锚效应系数也呈现先增后减的规律;对比双锚、三锚布置形式,推断锚杆最佳布置形式为四锚矩形布置,布置间距为35cm。

抗拔锚杆在某中心湖工程中的应用

设置抗拔锚杆是解决地下室、水池等结构抗浮问题的一个好途径。本文以某工程中心湖抗拔锚杆的设计为基础,分析了抗拔锚杆的设计思路,重点探讨了抗拔锚杆参数的设计、稳定性验算、群锚效应以及群锚效应对单根抗拔锚杆极限抗拔力的影响,为类似工程设计和施工提供了借鉴。