Test analysis of stress characteristics on reinforcing rock slope with group anchorage cable

To research the reinforcement effect of a rock slope with group anchorage cables and the stress characteristics of pre-stressed anchorage cables in the fractured surface, the rock slope calculated model of a wedge block within the double-slide face was established by using the finite difference software according to the actual slope project combined with indoor model test. The pre-stress loss rule of the anchorage cable and the distribution of axial force and the force-transferring mechanism of the anchorage cable were analyzed during simulation. Also, based on the displacement contour and the safety factor of the calculated results, the quantitative analysis for the reinforcement ef- fect of the rock slope with group pre-stressed anchorage cable was discovered. The results computed by the software conform with the data in the experiment, which can prove the effectiveness and correctness of parameter selection and model building. Keywords group anchorage reinforcement, rock slope, joint fissure, pre-stressed anchorage cable, stress characteristics

锚固条件下矿用锚索中纵向导波传播特性的实验研究

实验研究了矿用锚索的锚固段长度对纵向超声导波L(0,1)模态的衰减与群速度的影响。首先,通过简化为细直杆的钢丝中纵向超声导波的频散曲线分析了无锚固矿用锚索中该模态的传播特性。然后采用厚度振动型压电陶瓷片在水泥锚固条件下的矿用锚索中进行穿透法的实验,得出频段20-500 kHz内L(0,1)模态的幅值,确定了该压电陶瓷片对水泥锚固条件下的锚固矿用锚索的最佳导波检测频率为280 kHz。在此基础上,研究了280 kHz附近频率点下L(0,1)模态的幅值与群速度随水泥锚固段长度增加的变化规律。最后,对矿用树脂锚固条件下的矿用锚索进行了穿透法的实验,该实验结果与水泥锚固条件下的锚固矿用锚索的实验结果相符合。这些实验为利用纵向超声导波测量锚固条件下矿用锚索的长度奠定了基础。

分组集聚式斜拉桥索塔锚固区传力机制

为研究新型分组集聚式斜拉桥锚固形式应力安全及钢-混传剪机理,以某公路大桥为背景,选取分组集聚索塔锚固节段为分析对象,运用有限元软件ABAQUS建立锚固区精细的数值模型.根据桥塔等效杆系模型的分析结果确定节段模型准确的荷载及边界条件,分别计算分析了3种工况下锚固区混凝土及钢横梁应力分布;通过对钢-混界面的各向应力及位移分布研究,探讨在不同程度预应力损失和钢-混界面摩擦系数影响下钢横梁与混凝土桥塔的传剪受力机理.研究结果表明:设计荷载工况下,钢横梁梁端剪力主要由界面静摩擦力承担,塔柱与钢横梁未发生相对滑动,具有足够安全储备;当锚杆预应力损失达到60%或接触面摩擦系数减小为0.2时,钢-混界面处于临界摩擦状态,相对滑移增大,结构处于相对不安全状态.

弯剪受力下后锚固群锚承载力计算方法分析

在现有研究理论基础上,针对钢-混凝土后锚固连接钢材破坏时群锚弯剪承载力计算进行分析。采用椭圆型拉剪计算公式并假定所有锚栓均参与受剪,将群锚弯剪受力问题转化为受拉最大那排锚栓的拉剪承载力计算。进行了弯剪受力下的型钢-混凝土后锚固连接件静力和低周反复加载试验,锚固方式采用化学植筋。试验结果表明:受拉最大的钢筋首先达到屈服,且发生在整体锚固破坏前,仅钢筋周围局部混凝土在临近破坏时损坏,可以判断为钢材破坏,破坏前有明显的变形征兆,低周反复加载下后锚固连接承载力较相应的静力时低,建议抗震设计时取承载力折减系数0.8。通过对比分析,该文改进后的群锚弯剪受力方法的计算结果与试验数据吻合较好,可为工程设计提供参考。

混凝土植筋锚固性能分析

研究了混凝土植筋在拉拔力作用下的破坏机理与破坏形态;分析了锥体-粘结组合破坏形态下的锚固承载能力,并与试验结果进行了比较;讨论了胶层体厚度、性能、混凝土强度、锚固深度、多根植筋组合效应等因素对拉拔承载能力的影响。

巨型地下洞室群有限元计算的数字化建模

地下洞室有限元计算的网格剖分是影响整个计算工作进度和质量的重要因素。采用平面网格加参数化平推方式自动形成大三维空间计算网格,同时采用空间任意切面技术形成空间平面断层计算网格,解决了巨型地下洞室群计算的有限元网格剖分问题。利用计算机技术进行数字化建模,有效地提高了有限元计算前处理工作的速度和质量。

斜拉桥索塔分组集聚锚固体系设计探讨

斜拉桥索塔分组集聚锚固体系是一种新型的锚固体系,它将斜拉索分组锚固于塔柱间钢箱梁横隔板之间的锚固构造内,形成索塔体外锚固体系。与传统的索塔锚固方式相比,混凝土与钢横梁承压板连接部位始终处于受压状态,降低塔柱混凝土开裂的风险,并可实现塔梁同步施工,施工便捷性和经济性均有优势。国内安徽池州大桥首次成功应用此新型锚固体系。为明确分组集聚锚固体系的力学行为特性和设计方法,以池州大桥为例,首先介绍了该体系的基本设计思想,从斜拉索分组原则、钢横梁设计要点、塔梁连接构造设计几个方面进行了阐述。接着应用有限元软件Midas建立全桥仿真模型,设计了6种计算工况,对斜拉索索面布置、分组集聚形式、钢横梁设计参数进行了敏感性分析。引入塔梁刚度比,研究主塔与钢横梁的刚度匹配,明确了分组、集聚、塔梁刚度比对全桥受力的影响,并给出了设计优化建议。结果表明:分组集聚锚固体系对全桥的横向稳定性和抗扭转性能更有利,钢横梁受力较为复杂,是今后设计的重点;改变横梁长度带来的是主塔-横梁局部受力的变化,改变横梁间距带来的是斜拉桥整体受力的变化;在满足布设空间和构造要求前提下,尽可能减小钢横梁长度和增大横梁间距,以减小塔梁刚度比、提高斜拉索效率,对索塔体系受力和经济性均有利。

基于COMSOL的超声导波检测锚杆锚固密实度研究

为研究锚杆锚固密实度与超声导波反射波之间的关系,利用COMSOL数值模拟软件对超声导波在不同频率、不同锚固密实度下的锚固锚杆中传播进行数值仿真,结果表明:(1)不同频率下,锚杆末端反射波接收的时间均随着锚固密实度的降低逐渐减少,锚杆末端反射波被接收的时间与锚固密实度之间相关性良好;(2)随着锚固密实度降低,反射波波形趋于复杂,在10%锚固密实度条件下,导波在不同锚固界面之间的反射叠加会影响波峰时间点的读取,影响导波在锚固段传播时间的计算;(3)对不同频率条件下的数据进行线性拟合发现,50 kHz频率下的拟合直线误差更小,更利于锚杆锚固长度检测。研究结果提供了一种锚杆锚固质量的定量分级评价方法。

基于上限分析法确定土层群锚承载力分析

根据土层锚杆的破坏形式通常以水泥砂浆周围土层发生剪切破坏为主,在假设单根锚杆、群锚杆破坏时土体中形成不同的破坏体的基础上,基于岩土塑性极限平衡理论,推导了群锚杆极限承载力计算公式.该公式计算结果更符合工程实际,对工程设计验算具有一定参考价值.

混凝土后锚固群锚中心抗剪性能研究综述

后锚固技术在建筑结构加固改造中的应用越来越广泛。在总结国内外研究成果的基础上,首先给出了混凝土中单个锚栓的剪力-变形关系,阐述了后锚固群锚定义、群锚受剪内力计算方法、承载力影响因素。根据未开裂混凝土中群锚破坏模式,包括钢材破坏,边缘混凝土楔形体破坏、混凝土-钢材复合破坏和剪撬破坏,以双锚和四锚为例,讨论了后锚固群锚每种破坏模式的受剪承载力计算方法。

群锚基础承载力的计算方法

结合国家重点建设项目５００ｋＶ送电线路岩石锚杆基础试验结果，对群锚基础的形式、破坏机理、影响承载力的因素、承载力的计算方法进行了分析，得出直锚式群锚受力比承台式群锚受力更合理；水平力对承载力影响较小；岩体的抗剪强度、埋深对承载力影响较大；锚筋受力较小。针对现有规程对承载力的计算，文中提出了新的计算方式。

基于ABAQUS的群锚加固岩质边坡效果评价方法研究

针对在岩质边坡内存在多组锚索群且缺乏预应力锚索周围注浆体参数的情况,提出了一种岩质边坡加固效果的评价方法,即:在用摩尔—库伦本构模型模拟岩质边坡的基础上,利用ABAQUS有限元软件中的TRUSS单元模拟预应力锚索,并结合强度折减法,通过数值计算对岩质边坡的群锚加固效果进行评价。研究结果表明,与未进行群锚加固相比,群锚加固可显著提高岩质边坡稳定安全系数,并且减缓边坡塑性区的发展和破坏过程。为此,该评价方法可用于实际工程中对各类群锚加固方案进行比较优选。

地脚锚栓群地面整体卧拼施工技术

钢结构地脚锚栓作为连接上部结构与基础的重要部件,是超高层建筑地下室施工阶段中最关键的环节之一,其拼装质量和预埋精度对上部钢结构的安装质量影响重大。地脚锚栓群的组装和埋设质量将直接影响到钢柱安装的精度,特别是单组螺栓尺寸巨大且布置密集时,地脚锚栓的埋设质量更难控制。在地下室施工阶段,如何控制巨型地脚螺栓的埋设精度是各大工程需重点解决的一个难题。介绍一种地脚锚栓群整体拼装方法,设计的一款双向可调式地脚锚栓拼装支架可实现锚栓群的地面高精度整体卧拼,不仅有效提高了锚栓的组装速度和精度,提升施工工效,也为项目节约了工期及措施成本。同时,该施工方法可适用于不同类型和大小的地脚锚栓,以期为类似工程提供技术参考。

某水电站溢洪道预应力闸墩计算分析

应用三维有限元方法对某水电站溢洪道预应力闸墩进行了计算分析,论证了预应力锚索上游锚固端位置和形式的合理性,优化了预应力锚索的布置方案和永存吨位.研究结果可为同类结构的设计提供参考.

全长黏结岩石抗浮锚杆荷载传递机制原位试验与有限元分析

基于青岛地区风化岩地基全长黏结抗浮锚杆的现场受力测试及有限元模拟分析,研究岩石抗浮锚杆的承载性能和荷载传递特性,分析不同荷载作用下锚杆位移与轴力的变化规律,并将模拟结果与实测结果对比分析。研究结果表明:单根岩石抗浮锚杆均产生拔出破坏,极限抗拔承载力约为310k N,满足工程需要。荷载的传递深度主要集中在2.0m以内,与有限元模拟的结果较为吻合。荷载达到极限抗拔承载力时,锚固长度增加,其相应的上拔力会随之增大。抗浮锚杆的承载力受基岩的风化程度影响较大,中风化花岗岩中的抗浮锚杆的极限抗拔承载力约为强风化花岗岩中抗浮锚杆极限承载力的2倍。单根锚杆受群锚作用的影响其极限抗拔承载力会降低1/3。

基于港口群联合调度的防台锚地规模优化研究

为了丰富我国港口防台锚地规划研究、提升港口航运安全、进一步促进港口可持续发展,合理规划应急锚地容量,以船舶数量、靠港船型、锚泊面积及台风影响情况作为因素分析锚地需求,并以港口群联合调度为主要手段,考虑锚地建设成本、维护成本以及基于联合调度的船舶疏散避台航线费用,优化防台锚地建设面积,在保障整个水运系统安全的基础上,减少建设维护成本。以福建省沿海港口为实例的研究表明,在资源共享、联防联调的基础上,能够合理配置锚地资源,确定科学的防台锚地规模,保障福建航运系统安全。

高边坡开挖及加固措施研究成果简介

本文是“八五”国家重点科技攻关（８５－２０８－０２）专题研究报告综述部分的简述。它概括了《岩质高边坡开挖及加固措施研究》专题的主要研究成果，扼要地论述了开挖爆破动力响应分析和减震措施研究；群锚机理和效应研究；快速预应力锚件施工研究；合理开挖顺序和综合加固措施优化设计方法等研究。提出了高边坡开挖及加固措施的综合配套技术和施工工艺。研究成果经电力工业部委托中国水利水电科学研究院组织的专家鉴定，本专题评为国际领先水平。

差异化锚长组合支护方式对边坡稳定性影响的数值分析

为寻求边坡锚杆布设的优化形式,拟采用差异化锚长组合方式进行支护。首先探讨在边坡不同位置单独布锚,得出其对边坡整体稳定性的贡献存在显著差异,由此引出并强调边坡层位的作用。另外考虑到对锚杆长度进行差异组合在经济上更为合理,由此将边坡锚杆组布设成长-中-短型、中-长-短型、短-长-中型3种组合形式,通过分析安全系数差异、锚杆轴力比重和滑动面位置等变化情况,研究布置方式的变化对边坡稳定性的影响。结果表明:在组合布锚情况下,存在整体最佳锚固角θopt与层位有效锚长Leff,安全系数差异与滑动面位置的主控因素均随锚固角在各层位间不断转移,边坡破坏模式随锚固角增大由深层滑动突变为浅层滑动;当各层锚杆组采用单层布锚下的最佳锚固角进行组合布设时,加固效果一般,存在"组合-群锚效应",此时对各层锚杆组按小角度岔开布设为宜。

混凝土结构多筋植筋的锚固性能试验研究

为了研究多筋植筋的粘结锚固性能,对单筋、双筋、三筋、四筋和五筋植筋试件进行拉拔试验,对多筋植筋拉拔承载力、破坏形态等进行分析,得到多筋植筋拉拔承载力降低系数。结果表明,多筋植筋总拉拔承载力随着植筋数目的增加而提高,但其植筋钢筋平均拉拔荷载随着植筋数目的增加而降低;多筋植筋拉拔承载力小于单植筋拉拔承载力与植筋数量的乘积,可用拉拔承载力降低系数来考虑。

岩土预应力锚固技术研究现状及发展趋势分析

通过回顾国内外岩土预应力锚固的发展历史,总结了预应力锚固技术在相关基础理论、规范设计、预应力问题研究等方面取得的最新进展,系统分析了预应力锚固技术在锚固效应与荷载传力机理、应力腐蚀与防护、锚固材料与施工工具、预应力损失机理、灌浆材料的胶结强度、群锚效应的影响以及现有检测水平不足方面的现状和问题,同时针对现阶段岩土预应力锚固的各种理论和技术试验远不能满足实际工程这一现象,提出了基于现代信息化和大数据等理论方法并据此对今后未来发展方向进行分析和展望,期望能为该领域发展提供参考价值。