关键层-应力墙瓦斯突出机理

认为瓦斯突出的发生和发展受控于赋存在岩石含瓦斯煤岩石体系中诸多因素的综合作用，并在此基础上提出了关键层应力墙的瓦斯突出机理。

预应力墙梁结构的有限元分析

文中利用有限元软件,对比分析了普通墙梁结构和预应力墙梁结构。并在相同工况和承载力的条件下,减小于预应力托梁的截面尺寸,进行分析。从分析可以看出,预应力墙梁结构的应用是可行的,同时可适当减小截面尺寸,增加空间净高,对工程应用具有一定的指导意义。

高速公路边坡预应力锚索桩板墙结构参数优化与受力特征分析

桩板墙是高速公路滑坡治理中常用的一种支护措施,其结构参数的优化设计是工程施工的研究重点。以云南省红河州建水(个旧)至元阳高速公路工程AK0+560~AK0+660段桩板墙工程为背景,采用数值模拟与灰色关联分析、正交试验设计相结合的方法,研究桩体嵌固长度、桩间距、桩宽3种结构参数的影响与优化,最终验证优化后的结构参数在地震工况下的稳定性。结果表明:桩间距为主要影响因素,桩体嵌固长度和桩宽的关联度相近,为次要影响因素;桩板墙结构参数最优组合为桩体嵌固长度15.0 m、桩间距5.0 m、桩宽3.0 m;地震工况下,抗滑桩悬臂段土压力以及桩身偏移量和沉降差满足规范要求,边坡稳定性较好。

预应力锚索桩板墙加固隧道洞口边坡的动力响应特性研究

降雨、地震作用下,隧道洞口边坡易产生严重破坏,有必要研究隧道洞口边坡及支挡结构的动力响应特性。以中国西南某隧道洞口边坡为例,通过振动台模型试验,分析降雨、地震作用下预应力锚索桩板墙加固隧道洞口边坡的动力响应与破坏模式。研究结果表明:(1)隧道洞口边坡破坏过程为坡顶张拉裂缝―坡脚剪切溃裂―边坡整体滑移破坏。由于雨水入渗,坡表土体在地震作用下易产生局部浅层破坏。边坡破坏模式为张拉-剪切型。(2)随峰值加速度增加,桩身PGA放大系数显著增大,应重视该类支护结构在地震作用下的惯性放大效应。(3)桩后峰值土压力随峰值加速度增加而增大,由“S型”分布逐渐转变为倒三角形分布。峰值加速度大于0.4g时,锚索轴力逐渐增加,充分发挥张拉作用。(4)桩土压力与加速度傅里叶谱幅值集中于低频段,地震波沿高程传播存在“高频滤波效应”。(5)桩身位移谱幅值随峰值加速度增加而逐渐增大,沿桩身向上呈增加趋势;位移谱主频分布于1~4 Hz,卓越频率为2.5 Hz,与地震荷载的主频较接近。(6)桩体加速度间的关联性较好,桩体加速度、动土压力、桩体应变、锚索轴力相关性随输入峰值加速度增加而逐渐降低。

市政道路高填方支护中预应力锚索桩板墙施工的关键技术研究

预应力锚索桩板墙是一种新型的防护支挡结构,在市政高填方路段应用中能够有效地降低用地成本,并可兼顾到市政道路周边的绿化景观工程;在某些特殊路段不便于设置重力式挡土墙或桥梁的情况下,多了一种施工选择。随着城市化发展速度不断加快,我国的公路工程建设规模也在持续扩大,施工建设对于公路工程的整体质量以及美观性能要求也更加严格。桩板墙除了起到对路基的维稳防护作用外,还可作为藤曼植物的依附,在市政道路景观绿化工程中可起到一定多元化作用,为道路建设过程中更好地结合周边景观并实现绿化保护功能提供了基础条件。预应力锚索桩板墙施工技术具有自重相对较轻、施工工艺较为成熟、施工操作流程便捷、施工成本投入相对较低等优势,因此,在我国的公路工程路堑高边坡防护中得到了广泛的应用。本文主要是针对市政道路的高填方路基路段的支护工程中所应用到的预应力锚索桩板墙施工技术特征进行了分析,列出预应力锚索桩板墙施工技术中的关键点,希望能够为市政道路的施工多元化提供有效的参考意见。

大型预应力混凝土立墙内裂缝检测与成因浅析

针对某大型调水工程的双向预应力混凝土立墙内出现劈裂问题,在分析立墙结构特点的基础上,采用冲击映像法对裂缝的平面分布、严重程度以及损坏区域所占比例等进行了详细检测和成因分析,并通过取芯检验和带预制缝的有限元法数值模拟,验证了检测结果和分析结论.成功获取的56个芯样显示,冲击映像法对内部裂缝分布范围的检测精度高,分辨率好,检测结果为立墙的修复提供了可靠的基础资料.现场检测和数值模拟显示,容纳预应力钢筋的波纹管注浆不密实,内部积水在冬季冻胀是引起混凝土内部劈裂的根本原因,为我国北方寒冷地区后张法预应力结构物波纹管注浆作业质量控制的重要性和注意事项提供了例证.

水平低周反复荷载下预应力砌体墙抗震承载力试验研究

通过对不同类型的预应力混凝土小型空心砌块砌体墙进行水平低周反复荷载试验,研究了预应力砌体的破坏形态、滞回特征、延性等抗震性能。试验结果表明:在墙顶施加预应力可以提高墙体的抗剪强度和变形能力,改善墙体的抗震性能。

非线性有限元法分析预应力砌体墙结构

集中配筋砌体中加预应力的砖砌体结构是一种能减轻砌体自重、改善结构抗震性能、提高房屋层数的合理结构形式。采用非线性有限元法对预应力砖砌体结构进行模拟分析 ,确定了钢筋混凝土的本构关系 ,并根据前人的试验及经验公式 ,建立了新的砌体破坏准则及砌体在双轴作用下的本构关系 ,分析了预应力对砌体结构的贡献。算例结果表明 ,施加预应力能延缓砌体结构的开裂。

预应力锚索桩板墙地震响应的振动台试验研究

作为一种轻型支挡结构,预应力锚索桩板墙具备安全、可靠、造价低等优势,汶川地震也证明了它具有良好的抗震性能。但由于此结构体系的受力复杂,目前一系列基础研究问题仍没有解决,理论研究远落后于工程实践,特别是在抗震设计理论研究方面。通过最直接的室内研究手段——大型振动台试验对预应力锚索桩板墙进行了地震响应研究,输入加速度时程选取卧龙台站实测水平向和竖直向地震波,并按相似比处理,测试了桩身6个高度位置的地震土压力、2个高度位置的位移、边坡中5个高度位置的加速度以及锚索预应力的时程变化。试验结果揭示了预应力桩板墙在地震作用下的土压力分布规律、桩身位移和锚索预应力的地震响应特征以及加固边坡的动力特性和加速度放大效应,为深入了解预应力锚索桩板墙的抗震表现和抗震机理提供了可靠的依据。

预应力锚索桩板墙抗震设计计算方法研究

由于预应力锚索桩板墙结构体系受力复杂,目前一系列基础研究问题仍没有解决,理论研究远落后于工程实践,特别是在抗震设计方面。为弥补此空白,在已有研究基础上,提出一套简化抗震设计计算方法,该方法考虑了锚索对悬臂段桩背所受土压力的影响,探讨地震综合影响系数Cz对桩身受力的影响,并通过大型振动台试验验证该计算方法和对Cz提出修正建议。经比较发现,实测各工况下的桩身地震土压力和轴力分布与计算结果接近,说明此方法具有一定的适用性,并且该方法涉及方程简单,求解容易,更易于工程师在抗震设计中应用。

相思岭连拱隧道中墙应力研究

根据三种方法计算的相思岭隧道的围岩压力 ,用有限元法分析了连拱隧道的中墙应力 ,通过与实测中墙应力值的比较 ,得到了确定中墙应力时较为准确的围岩压力计算方法 ,并分析了围岩弹性抗力对连拱隧道中墙应力的影响。

高路堤预应力锚索桩板墙承载特性分析

以昆明—曼谷国际公路k70路堤加固工程为背景,采用原位测试方法,完成了不同工况下预应力锚索桩板墙承载特性的现场试验。通过观测结构位移、土压力、桩身内力以及锚索预应力等,系统分析了预应力锚索桩板墙的受力特性与力学行为。锚索桩板墙对高路堤的加固效果显著,填筑初期结构位移随填土高度线性增加,锚索施工后增速有所减缓;初始填筑阶段,抗滑桩变形以刚性倾斜为主,随着锚索张拉和桩后填土不断增高桩身产生了较为明显的弯曲变形。作用在抗滑桩后的土压力大致呈三角形分布,板后土压力大致呈抛物线型分布;相同埋深条件下作用在抗滑桩上的土压力明显大于挡板,原因在于相邻抗滑桩间产生了明显的土拱效应,下部相邻抗滑桩间的土拱效应更强;与解析解的对比结果表明,实测最大桩后土压力与滑坡推力接近,远小于被动土压力;实测板后土压力与主动土压力接近,工程设计中可选取Rankine主动土压力作为挡板的设计荷载,在不利位置采取增大板厚等措施避免挡板发生破坏。采用弹性弯曲梁理论对锚索桩板墙内力计算的结果与实测结果基本一致。张拉锁定初期锚索预应力损失较大,约为设计荷载的10%,后期锚索预应力逐渐趋于稳定,锚索预应力长期损失约为设计荷载值的12%～15%。

预应力锚索桩板墙的地震响应及影响参数研究

汶川地震震害调查表明,使用预应力锚索的桩板墙变形协调性更好,抗震性能提高,但目前在预应力锚索桩板墙的抗震设计理论研究方面仍比较落后。本文利用FLAC^(3D)对预应力锚索桩板墙的地震响应特征进行了研究,包括桩身土压力分布、桩身变位及锚索内锚段应力的动力响应特性等,并通过改变地震动参数、材料参数和结构设计参数,进行了多种工况的分析,系统研究了影响参数对桩-土-锚动力耦合相互作用规律的影响。通过对FLAC^(3D)的数据分析,其研究结果表明:锚索限制了桩板墙结构的运动,墙后土压力在锚索附近显著增大;桩前基础表面的土体易损坏,因此,应高度重视桩前位置,这对抗震设计有积极影响;随着内聚力和内摩擦角的增大,桩的位移、应力和锚固轴力等减小;锚索存在临界有效锚固长度,在临界范围内,通过减小桩间距来提高加固效果并不明显。研究成果加强了对预应力锚索桩板墙抗震表现的认识,也为深化抗震机理研究提供了可靠的依据。

预应力锚索桩板墙动态响应规律研究

随着公路交通流量增加及超载车辆增多,交通荷载对支挡结构的受力变形特性影响越来越大。通过FLAC3D软件建立预应力锚索桩板墙空间分析模型,并与现场动应变测试结果进行比较,探讨了交通荷载作用下挡墙的受力变形机制。结果表明:交通荷载在路基与挡墙中所反映的影响深度大致都为2m左右,正常情况下(重型汽车满载、行驶在行车道上)作用在预应力锚索桩板墙上的动土压力大约为该处挡墙静止土压力的10%。

预应力锚索桩板墙工程病害分析及整治措施

总结了预应力锚索桩板墙结构物的病害特征,归纳出锚索桩板墙的病害类型主要有局部破坏、连接体破坏和整体破坏。其中局部破坏是最常见的病害现象,进一步将其细分为锚索破坏、桩体破坏和板破坏、嵌固段岩体破坏。分析了每种破坏形式的主要破坏原因,并针对每种破坏状态,提出了相应的整治措施,以供类似工程的设计和施工提供参考。

锚索桩板墙中锚索应力的工程现场监测及分析

结合广西某电厂扩建工程中锚索桩板墙的实际运用,对锚索桩板墙中锚索的应力变化进行监测及分析,结果表明:1)锚索在锁定后2 h内应力变化曲线基本相同,均呈指数变化,先快后慢,但由于位置、锁定值等不同,不同锚索在2 h内的应力变化总幅度有较大差异。2)锚板墙结构中锚索应力的长期变化特征与普通边坡治理工程中锚索的应力变化走势有较大区别。3)预应力锚固工程属隐蔽工程,影响锚索预应力损失的因素较多,设计及实际运用时很难做到情况完全清楚,通过长期大量的工程数据积累,可为其他相似的锚索工程做出定量的安全评估。

深基坑微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护的变形分析

微型桩—预应力锚杆复合土钉墙具有施工方便、质量可靠的优点,广泛应用于深基坑边坡支护中,目前主要对其稳定性进行分析,对其变形特性的研究还比较少。本文依托湘潭市某微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护工程,运用理论计算方法弹性支点法对支护结构进行了不同工况下的变形计算,同时对工程进行变形监测工作,将理论计算结果与现场监测数据进行比较分析,确定微型桩—预应力锚杆复合土钉墙的变形特点,总结变形规律,为类似工程设计与施工提供参考。

针对超限高层剪力墙中震拉应力问题的工程实践

水平地震作用会对高层结构的底部竖向构件产生轴向拉压作用。在高烈度地区,对超限高层建筑进行中震不屈服计算时,这种作用可引起结构底部某些剪力墙墙肢的拉应力,该拉应力可能大于混凝土抗拉强度标准值。在进行超限高层抗震专项审查时,按照《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的要求,剪力墙构件需满足中震不屈服墙肢平均拉应力不超过2倍混凝土抗拉强度标准值的要求。基于高烈度地区的超限高层设计实践,讨论了中震计算方法;论述了剪力墙拉应力与受剪承载力的关系;阐述了墙体中震拉应力的工程计算方法;最后,给出了中震拉应力不满足要求时的一种工程处理方法。

预应力锚索桩板墙在软基陡坡高填路堤支挡中的应用

山区公路中,不稳定的斜坡路堤是一种常见的断面形式,设计中以采用各类型重力式支挡结构物为主。但若基底遇深厚软基,在倾斜面填料和软土共同作用下,结构受力机理则相对较为复杂,普通支挡方案往往难以成立。丽江市苹果园～阿海公路工程2合同段一处软基陡坡高路堤,通过采取预应力锚索抗滑桩板墙下支挡的工程措施,有效控制了路堤的沉降和侧向变形,取得了良好的经济效益和社会效益。

新型预应力锚拉式桩板墙的弹性约束地基系数法

预应力锚拉式桩板墙是在桩板墙及锚拉抗滑桩基础上发展起来的一种新型支挡结构。基于结构矩阵方法,结合工作特点,考虑了锚索的弹性约束、填土土压力随位移的变化关系、锁口处位移和内力的连续条件,计入了桩锚固段变形对桩位移和内力的影响,分别导出了锚固段及受荷段的刚度矩阵,编制了相应的计算程序,计算了墙面桩的位移、弯矩、锚固段应力及应变、锚索拉力等。所得结果与其他方法相比,有较好的规律性和可比性,可供相关工程参考和借鉴。