低应变检测管桩局限性及联合孔内摄像判定完整性研究

预应力混凝土管桩应用普遍,质量检测内容为完整性与承载力。低应变法作为检测桩身完整性的普查方法,有高效、检测周期短的优点,但是低应变法无法对竖向裂缝有效的识别,对工程是一种极大的质量隐患。因此本文探讨了低应变法的局限性与孔内摄像技术的优点,将两种方法进行对比与结合,提出了在已知低应变法判定结果的前提下,采用孔内摄像技术进一步确定桩身综合完整性类别的方法。对桩身竖向裂缝排查检和检测提供了保障。

高压旋喷注浆在预应力管桩桩身缺陷处理中的应用

预应力管桩广泛应用于各类工程建设中,但在实际工程中经常会因为地质、施工等因素造成桩身缺陷,缺陷的修复效果直接影响到后期的施工进度、施工成本等。通过几种预应力管桩修复手段的机理入手,结合实际预应力管桩修复工程案例,根据桩身缺陷修复前后试验结果对比,得出高压旋喷注浆对于预应力管桩桩身缺陷修复具有良好效果。

大跨径悬索桥隧道锚变位分析

四渡河大桥是我国首次采用隧道式锚碇的大跨径悬索桥。基于实测综合确定的岩体参数,用三维弹塑性有限元法对包括下部公路隧道施工、隧道锚开挖、浇注、预应力施加、挂缆等全部工序进行了模拟。围岩和锚体混凝土离散为8节点三维实体单元,隧道和锚碇的喷射混凝土及二次衬砌离散为4节点三维壳单元。围岩采用修正的Mohr-Coulomb破坏模型。围岩开挖应力的释放用场变量相关折减弹性摸量法模拟。研究结果表明,浇注锚体混凝土阶段顶部围岩最大下沉位移2.3 mm,底部围岩竖向位移趋近于0。在正常缆力下,两个锚体围岩的位移场有部分的独立性,缆力增大时两锚体围岩形成共同的位移场。锚碇可能的破坏形式是两锚体向外侧歪斜拔出;锚碇周围岩体的位移均处于毫米的量级,远小于桥塔顶部位移的容许值。数值分析的结果为该大桥的设计与建造提供了可靠依据。

承压型预应力抗浮锚杆设计方法的探讨

通过分析承压型预应力抗浮锚杆在施工、使用阶段的应力变化,结合相关规范要求与工程实例,对承压型预应力抗浮锚杆的设计原则、设计方法进行探讨,概括、总结了此类锚杆设计计算的相关内容:不仅需对使用阶段锚杆的极限抗拔承载力、预应力筋受拉承载力、承载体局压区承载力等进行验算,尚应对施工阶段进行校核。同时,提出了锚杆顶部开裂控制计算的相关原则与验算方法,可供设计人员参考。对承压型预应力抗浮锚杆设计中存在的配筋量与开裂控制、施工阶段荷载效应、锚固体强度的确定等问题进行了讨论,为总结、完善此类锚杆的设计提出了思路。

小湾水电站坝前堆积体三维有限元加固分析

小湾水电站坝前堆积体规模较大且坝肩开挖时下侧局部被挖除 ,水库蓄水后堆积体下部将浸于水体中。水库水位的变化也将影响其稳定性 ,故需对其进行稳定性分析和加固方案的分析。作者在先前使用平面离散元法(UDEC)及有限元法对该堆积体在自然状态下的稳定性初步进行二维数值计算与分析的基础上 ,对堆积体又进行了预应力锚索加固方案的三维有限元分析 ,取得了相应的研究成果。

Hoek-Brown准则下预应力锚索锚固体破坏的极限分析

针对预应力锚索锚固体的破坏形式,采用Hoek-Brown强度准则及其相关联的流动法则,分别考虑锚固体界面产生滑脱破坏与锚固体周围岩体发生整体破坏两种工况,根据塑性力学中的上限分析定理,推导出了锚索极限抗拔力的计算公式与锚固体的破裂机制,并分别讨论了锚固段灌浆压力、锚固段长度与岩体强度参数等对极限抗拔力与破裂面形状的影响。计算表明:一定范围内增大锚固段长度和采用压力灌浆是提高锚索极限抗拔力的有效措施;当锚固段周围岩体发生整体破坏时,随着岩体经验参数A、岩体抗拉强度、抗压强度与重度的增加,锚索极限抗拔力不断增大,而随着经验参数B的增加,锚索极限抗拔力则不断减小;锚固段周围岩体破裂面形状呈现出对称的"喇叭形",这与现有文献中的研究成果相一致,而且岩体经验参数B是影响岩体破裂面形状的重要因素,它决定了岩体破裂面的曲率大小,当B=1时,岩体破裂曲面退化为圆锥面。

全长粘结式预应力锚索锈胀开裂时服务年限研究

将全长粘结式预应力锚索注浆体受到的环向应力,考虑为预应力引起的注浆体环向拉应力和锚索体对注浆体的锈胀力共同作用,推导出锚索体均匀锈蚀导致注浆体开裂时的极限增长量计算公式。在前人研究成果基础上,得出了水利水电工程高边坡的预应力锚索开裂时服务年限的估算表达式。最后,结合2 000 kN预应力锚索,探讨了与服务年限相关的4个影响因素及其相对重要性:预应力对服务年限最不敏感,随着预应力的增加,服务年限逐渐减小,曲线呈线性函数关系;锚索体直径要相对敏感得多,随着锚索体直径的增加,服务年限逐渐增加,曲线的斜率逐渐稍微变陡;然后是握裹层厚度,随着握裹层厚度的增加,服务年限也逐渐增加,曲线的斜率逐渐稍微变陡;最敏感的是注浆体抗压强度,随着抗压强度的增加,服务年限逐渐增加,曲线的斜率也逐渐稍微变陡。

大跨径悬索桥隧道锚承载力分析

基于实测综合确定的岩体参数,用三维弹塑性有限元法对包括下部公路隧道施工、隧道锚开挖、浇注、预应力施加、挂缆等全部工序进行了模拟分析.围岩和锚体混凝土离散为8节点三维实体单元,隧道和锚碇的喷射混凝土及二次衬砌离散为4节点三维壳单元.用读入初始应力法建立复杂构形的初始应力场,围岩开挖应力的释放用场变量相关折减弹性模量法模拟,用单元的激活和移除模拟锚体灌注和岩体的开挖.结果表明,设计缆力时,围岩基本处于弹性状态;数值超载时,围岩承载力约为7倍设计缆力,可能的破坏模式是两锚体向外侧歪斜拔出;剪应力最大值均出现在距后锚面约10m处;对现有锚隧间来源,锚体破坏对下部公路隧道也无显著影响,两结构施工过程和运营阶段均能满足设计承载要求.

胶结式预应力锚索锚固段荷载传递特性研究

在边坡工程中大量使用胶结式预应力锚索,但对其作用机制方面研究还很少,特别是关于锚固段的荷载传递特性还存在很多模糊认识。为此,以胶结预应力锚索锚固段与围岩体界面特性、锚固段极限黏结强度以及侧阻力分布规律为基础,给出预应力锚索锚固段合理长度的计算方法,研究岩体特性、灌浆材料特性、束体材料以及三者之间相对刚度等因素对预应力锚索锚固段荷载传递特性的影响等机制问题,为合理进行预应力锚索设计提供了依据。

预应力锚索框架梁边坡支护数值模拟

基于贵阳市小河区某公路滑坡,拟采用预应力锚索框架梁进行治理。通过FLAC-3D软件对这一支护体系进行效果评价,得出位于支挡面上部的结构体系受力较大,其中竖梁所受弯矩要大于横梁,运用时宜加强竖梁的设计。支挡面顶部的滑体位移要大于底部,由于锚索不能承受压力,致使框架梁发生转动,因此设计时宜把底部一排的锚索换成全黏结锚杆。锚固长度为6 m时支护效果最佳,增大锚固长度对支护效果没有实质性的提高。

张掖某深基坑在降水条件下支护结构的性能分析

在基坑工程中地下水对基坑支护结构性能的影响不能忽视。本文以张掖市某深基坑工程为背景,论述了复合支护土钉墙(上部土钉墙支护,下部排桩预应力锚杆支护)设计要点,同时对降水设计进行了详细的论述,并且利用岩土分析软件PLAXIS,采用HSS土体高级本构模型对此工程进行了数值分析计算,分析结果表明:降水作用对基坑坑底的隆起量影响较小,但对基坑壁的侧向变形影响较大,同时设计软件计算的排桩桩身弯矩值比考虑降水条件下和未考虑降水条件下的弯矩值都大,因此设计结果偏于保守。最后在降水条件下基坑地表的沉降量比一般条件都大,这与地下水的源汇项和土体参数有关。

柔性预应力索杆钢结构张拉过程跟踪计算方法

柔性的预应力索杆钢结构在张拉过程中,构件同时发生刚体运动和弹性变形,这一问题不能用传统的有限元方法来求解.基于柔性多体系统动力学,建立了一种索杆单元的动力学模型,同时考虑了构件的刚体运动与弹性变形,推导了相应的运动学方程、几何约束方程和动力学控制方程.该方法可以对张拉全过程进行跟踪,找到结构的运动稳定路径和最终的静平衡构形,计算出构件内力的连续变化过程.数值算例表明该方法实用有效,计算精度高.

双根无粘结预应力筋加筋体力学性能研究

为了研究双根无粘结预应力筋上施加的预拉力对加筋体力学性能的影响,采用缩尺模型试验研究,以钢砂作为填料,既满足了工程中无黏性填料的强度,又模拟了加筋体的应力状态。通过分级施加无粘结预应力筋的预拉力及模型上部的荷载,获得了加筋体的变形及挡板背部土压力的分布,并将试验结果与普通加筋体的测试结果进行了对比分析。研究表明:施加预拉力前加筋体的顶部沉降小于普通加筋体的顶部沉降;无粘结预应力筋上预拉力可以显著减小挡板的水平变形,且影响加筋体顶部的沉降,该影响与无粘结预应力筋的位置有关;堆载后挡板的水平变形和加筋体的竖向变形均变化不大;在施加预拉力过程中无粘结预应力筋之间基本无相互作用。

压力型预应力锚索受力特性数值分析

当前大吨位锚固工程广泛采用压力型预应力锚索,其优良的受力特性可保证工程稳定性,但压力型预应力锚索受众多因素影响,设计计算理论尚不完善。根据山西吉河高速公路某边坡锚索框架梁支护工程,通过现场拉拔试验得出压力型锚索锚固体应力分布及破坏形式,由此推算出围岩与锚固体接触面力学参数,并在此基础上采用有限差分软件建立了压力型预应力锚索三维数值计算模型,分析了围岩和锚固体模量、孔径以及接触面刚度等主要因素对压力型预应力锚索受力特性的影响。结果表明:压力型锚索中锚固体混凝土的抗压强度可以得到充分发挥;锚固体与围岩接触面上的剪应力呈抛物线型分布,峰值位于距离承载板约40 cm处;随着锚固体和围岩刚度、锚孔直径及接触面剪切刚度的增大,接触面相对位移将得到控制;由钢绞线松弛造成的锚索预应力损失值会随之降低,支护效果得到有效提升。

小湾水电站预应力锚索锚固段应力分布规律的现场试验研究

小湾水电站边坡开挖高陡,地质条件复杂,大部分边坡需用预应力锚索锚固来维持稳定。为保证锚固质量,优化锚固段长度,对设计轴力为1 800kN的普通拉力型、拉力分散型、自由式拉压复合型的预应力锚索锚固段应力分布进行现场试验研究,得到锚索锚固段应力分布规律,给出了适合小湾地质条件各类型锚索相对合理的锚固段长度,并根据试验结果分析了这3种类型锚索各自的特点。

悬索桥隧道式锚碇设计及结构性能分析

介绍了四渡河悬索桥宜昌岸隧道式锚碇的设计概况,并基于实测综合确定的岩体参数,用三维弹塑性有限元法对包括下部公路隧道施工、隧道锚开挖、浇注、预应力施加、挂缆等全部工序进行了模拟,通过数值超载分析了隧道锚的结构性能及围岩的稳定性,为悬索桥隧道锚的设计提供了可靠依据。

动力沉桩桩基拉应力分布及其施工控制试验研究

采用"现场沉桩试验、室内桩基模型试验、现场沉桩实例验证"的技术路线,通过对16根桩的动测试验结果的全面介绍和分析,揭示了打桩过程中桩身拉应力的分布规律,即桩身最大拉应力通常发生在桩的上部,特别是打桩初期,桩尖位于软土层或桩周为软土地基时,桩身最大拉应力点发生在距桩顶1/4l(l为桩长)附近,拉应力占同点压应力的50%左右,这是桩身产生垂直桩轴线方向横向裂缝乃至发生桩身断裂现象的根源。试验亦表明,采用碟簧桩帽沉桩能有效地减小锤击拉应力,克服了采用老式桩帽辅助沉桩时预应力混凝土(管)桩桩身拉应力过大而造成桩身断裂这一缺陷,控制实测拉应力在允许拉应力(5 MPa)范围之内,以确保沉桩桩身完整,这是防治桩身拉裂的有效措施。

预应力混凝土连续梁桥体外预应力加固技术研究

从桥梁病害状况及原因分析、结构计算分析、加固构造措施的采用,到施工过程中的控制技术以及加固前后的荷载试验,详细地对预应力混凝土连续梁桥进行体外预应力加固技术研究。

预应力混凝土在水工渡槽中的应用

结合工程实例,详细介绍了预应力混凝土在水工渡槽施工中的方法、步骤和采取的相应措施,有推广应用价值。

济南战役纪念馆体内布索预应力网架设计

以工程设计实例为背景 ,探讨了预应力索在网架结构中的作用并介绍了一种新型的布索方案———体内布索。体内布索可以提高结构的承载力和刚度 ,能更好地满足建筑功能、室内效果及索的防火、防腐等要求 ,还可以通过求解最佳预应力值和优化杆件截面设计使结构更加经济合理。