基于梁柱扭转效应的框架预应力锚杆柔性支护结构内力计算

针对现有计算模型中对框架梁柱底部地基反力分布假设的不足,提出利用杆系有限元,采用能够考虑地基与岩土体相互作用的Winkler弹性地基梁模型,并考虑框架梁柱的扭转效应,对边坡加固中的框架预应力锚杆柔性支护结构的框架梁柱进行内力计算.并对某工程实例进行计算,结果表明框架梁柱扭转的相互影响可以忽略;只要计算单元选取合理,将框架梁柱体系拆分为单梁后按连续梁进行内力计算也是可行的.

框架预应力锚杆柔性支护结构的锚杆预应力损失研究

框架预应力锚杆柔性支护结构是用于提高边坡稳定性的一种新技术,锚杆作为其中的核心受力构件,其预应力值的大小是有效限制边坡位移的关键,但在实际工程中锚杆产生预应力损失是必然的。为深入了解锚杆的工作性能和作用机理,对其预应力损失进行研究,分析总结了影响锚杆预应力损失的主要因素,包括张拉系统的摩阻、锁定后的锚具回缩、钢材的应力松弛、土体蠕变、群锚效应和张拉顺序、降雨入渗等。综合考虑其它各种因素的影响,可粗略估算一般锚杆预应力损失范围大约在25%～40%之间。另外,为进一步验证锚杆预应力的损失大小,对框架预应力锚杆柔性边坡支护结构的锚杆预应力损失问题进行了试验研究,结果表明本文给出的简单定量估算是可行的。

框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移影响因素

框架预应力锚杆柔性支护结构由于其诸多优点在基坑开挖支护工程中得到了广泛应用,但是目前的设计多注重于强度设计,而对支护结构水平位移问题很少讨论。随着基坑开挖深度和规模的增大,其位移和稳定问题日益成为工程界关注的焦点。考虑基坑开挖过程的影响,基于某工程实例分析讨论了框架预应力锚杆柔性支护结构的坡面水平位移的影响因素,包括开挖深度、基坑坡角、地面施工荷载、土体物理力学性质、超开挖深度、锚杆设计参数和框架立柱抗弯刚度。经过分析对部分参数的影响得出了定性的结论,而对其余参数的影响给出了定量的结果,这些结论不仅可以为进一步认识框架预应力锚杆柔性支护结构的作用机理提供依据,同时可供工程技术人员设计时参考。

强降雨条件下框架预应力锚杆柔性支护结构整体稳定性影响参数分析

为完善框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性研究,针对该结构的稳定性分析和设计均未考虑降雨入渗影响的现状,基于Geo Studio软件,分析了黄土地区强降雨条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响参数,在分析中考虑了土体含水率变化对摩擦型灌浆锚杆极限抗拔承载力的影响。分析结果表明:降雨持时、降雨强度和地下水位对框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性有明显的影响;土体饱和渗透系数的影响十分显著;渗透各向异性的影响可以忽略;降雨条件下框架预应力锚杆柔性支护结构的安全系数变化存在"滞后效应":随着降雨持时和土体饱和渗透系数增大,"滞后效应"逐渐减弱;降雨强度越大、初始地下水位越高,"滞后效应"越明显。本文的研究成果能为非饱和黄土地区框架预应力锚杆柔性支护结构考虑降雨影响的设计和施工提供指导。

框架预应力锚杆支护结构中锚杆间距的设计参数

基于某公路边坡加固工程实例,研究框架预应力锚杆柔性支护结构中锚杆间距设计参数对框架内力和锚杆轴力的影响,讨论锚杆间距的相对最优组合问题.结果表明锚杆水平间距的小范围变化主要影响框架横梁的内力,锚杆竖向间距和第一排锚杆离坡顶的距离的小范围变化主要影响框架立柱的内力,且前两者增大时锚杆轴力从上至下都呈现先增大后减小的现象,总体上呈"弓形"分布.另外,考虑到支护结构的立面美观效果、经济性和锚杆承载力的合理性要求,在土质较为均匀的条件下,锚杆的水平间距、竖向间距和第一排锚杆离坡顶的距离分别取2.5、2.5、1.5 m时是相对最优的.

考虑降雨影响的框锚支护结构稳定性动态分析

研究目的:现有的框架预应力锚杆柔性支护结构(简称"框锚支护结构")的整体稳定性分析方法均未考虑降雨入渗的影响。为探索降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性的影响规律,基于Geo Studio软件,采用Van Genuchten模型对非饱和黄土的土-水特征曲线和渗透系数特征曲线进行拟合,进而对降雨条件下非饱和黄土边坡内部渗流场进行模拟,采用非饱和土强度理论确定黄土的强度,提出一种土体含水率变化时摩擦型灌浆锚杆极限抗拔承载力的计算方法,对降雨入渗条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性进行动态分析。研究结论:(1)锚杆锚土摩阻力和极限抗拔承载力随着土体含水率增大迅速降低;(2)降雨持时超过12 h后,雨水入渗对锚杆承载力的影响比较明显;(3)不考虑和考虑含水率变化对锚土摩阻力的影响,边坡安全系数变化差异较大;(4)降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响不容忽视,分析时应考虑含水率变化对锚杆极限抗拔承载力的影响;(5)本研究成果能为非饱和黄土地区框架预应力锚杆柔性支护结构考虑降雨影响的设计和施工提供指导。

强降雨条件下岩土互层边坡稳定性分析

对强降雨条件下某岩土互层边坡的整体稳定性进行了分析,提出了该边坡不采取支护措施时的合适坡角,并探索了预应力锚杆和框架预应力锚杆柔性支护结构对岩土互层边坡的支护效果。研究结果表明:不采取任何支护形式的岩土互层边坡层理倾角为30°,在考虑强降雨影响时最大安全坡角为40°;强降雨对岩土互层边坡的整体稳定性影响不容忽视,且坡角越大边坡安全系数降幅越大;预应力锚杆以及框架预应力锚杆柔性支护结构对岩体互层边坡支护效果比较显著,但应该考虑强降雨对岩土互层边坡整体稳定性的影响且加大安全储备。