预应力锚索锚固段周边剪应力分布特性的弹性理论分析

预应力锚索锚固段周边剪应力分布是不均匀的,对其不均匀性的研究存在多种不同的方法,但不同的方法分析出的剪应力的分布形式却不尽相同。运用弹性理论分析方法,对锚固段周边剪应力进行分析求解,模拟求出剪应力沿锚固段轴向的分布曲线,并通过与现场试验结果对比,得出锚固段周边剪应力分布的合理结论。

黏土层中预应力锚索锚固段剪应力分布的试验分析

基于目前黏土层中预应力锚索锚固段剪应力分布形式研究成果应用存在的问题,本文分析了预应力锚索锚固段剪应力分布情况的研究现状与试验方法,并得出了相应的试验研究结果,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

预应力锚索锚固段的应力分布规律及分析

锚杆的锚固形式可以分为表面锚固型和内部锚固型两种。根据 Kelvin 问题的位移解,导出了内部锚固型锚固段的剪应力和轴力分布规律,经比较发现,其与已有表面锚固型锚固段的剪应力和轴力具有相同的分布形式,只不过参数不同,说明这两种锚固类型的受力特征是一致的。在此基础上讨论了拉力分散型锚杆锚固段的应力分布及其受力特征,并指出了其优缺点及其适应条件。

预应力锚索锚固段界面滑移的细观力学分析

在预应力锚索锚固段界面力学特性试验的基础上,研究锚固体界面在荷载作用下的变形规律及失效条件。试验结果表明,锚固力的大小与锚固长度有关,但不是成比例关系;当锚固长度达一定值时,再进一步增加锚固长度,锚固力的增大是非常有限的;在保证砂浆具有一定强度的条件下,含砂量越高的锚固体,其锚固力越大。从细观层面上对预应力锚索锚固段从弹性变形到塑性滑移以至脱黏失效的过程进行研究,结果表明,锚固体界面层是具有一定厚度并具有特殊力学性质的材料,其力学性质不仅与岩土体的性质有关,而且与灌浆体的材料组构密切相关;降低灌浆材料的水灰比,加入减水剂和其他外加剂对提高界面层的强度性能有着重要的意义;可将锚固体界面上的变形分为弹性变形、塑性滑移变形和脱黏变形3个阶段。由于锚固体界面层的剪胀效应,在滑移段中,越靠近荷载的近端,锚固体所受的剪应力越大;在整个锚固体中,主要的受力部分是塑性滑移区,而弹性区和脱黏区的受力都较小。

预应力锚索锚固段剪应力分布与锚固段长度研究

基于弹性理论,按照半空间体在边界上受法向集中力作用,对预应力锚索锚固段剪应力沿长度方向的分布规律进行模型研究。通过分析实际工程和现场试验中剪应力分布特征,引入与预应力、锚固段长度、岩体强度、胶结材料强度等相关的参数α和与剪应力最大值的位置、锚固段直径等相关的参数β后,可以较好地模拟锚固段的剪应力分布规律,根据锚固段胶结材料的抗压强度σ_c、内摩擦角φ以及参数α与预应力大致成线性反比例关系,可以估算极限承载力。同时,按所述方法计算实际需要的锚固段长度 L_s 是设计锚固段长度 L_d 的2tanφ倍。最后,实例分析表明,研究成果是合理的。

预应力锚索锚固段剪应力分布特性研究

基于弹性理论,利用弹性半空间体在边界上受法向集中力作用的布西内斯克应力解,建立了弹性理论空间模型,对预应力锚索锚固段剪应力沿长度方向的分布规律进行模型研究。得到剪应力沿锚固段轴向的分布曲线,求出了剪应力分布曲线的特征点;并通过与现场试验结果对比,验证了该模型的合理性,得出锚固段周边剪应力分布的合理结论。

预应力锚索内锚固段剪应力分布规律研究

为研究预应力锚索内锚固段剪应力分布规律,基于B Benmokrane三阶段线性函数建立锚固体与孔壁界面的剪切滑移本构模型,采用荷载传递函数法,对预应力锚索内锚固段剪应力沿轴向的分布规律进行理论研究,得到了不同状态下剪应力沿锚固段轴向的分布特征方程,然后结合实际工程对预应力锚索不同工作状态进行分析讨论。结果表明:不同状态下锚固段剪应力沿轴向分布不同,最大剪应力逐渐向锚固段内侧转移,在弹性变形阶段之后剪应力达到峰值此后保持不变;预应力锚索进入残余变形阶段后,塑性区长度不再发生变化。研究结果可为预应力锚索的设计和工程应用提供理论依据。

内锚固型式预应力锚索剪应力分析

为研究内锚固型式锚索的剪应力分布情况,本文利用弹性力学的混合问题的位移解导出了内锚固预应力锚索的弹性解,得出剪应力沿锚索长度成指数形式传递规律,并且结合锚索的材料性质和岩土的性质讨论影响剪应力分布的因素。

滑坡整治工程中预应力锚索锚固段应力测试与分析

通过对滑坡整治工程中预应力锚索锚固段的轴力监测资料的分析 ,得出了锚索锚固段的轴力与 剪应力分布规律 ,并对应力传递进行分析 ,为锚固段的合理设计提供依据。

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。

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。

预应力锚索的三维数值模拟及其锚固机理分析

预应力锚索加固作为岩土工程的一种主要技术已得到日益广泛的应用,其强而有效的加固效果已经为众多工程实践所检验。但是,与不断改进的施工技术相比,现有的针对预应力锚索的数值模拟方法却不能很好的反映这一实际加固效果,尤其是预应力的模拟。本文根据锚索中自由段和锚固段不同的作用机理,提出了一种能够模拟预应力的三维数值方法,即锚固段采用空间杆单元来模拟,而自由段则采用一种特殊的能够施加预应力的三维杆单元来模拟。在此基础上,研究了在预应力的作用下锚索和岩体的受力变形特征及其影响因素之间的关系,并对预应力锚索的锚固效果及其作用机理作了深入分析。

考虑孔壁界面滑移-软化的预应力锚索锚固段侧阻力分布

较多理论分析得到锚索锚固段侧阻力的沿程分布呈下凹衰减曲线,与工程实际的单峰曲线差异很大,缘其全程粘结、共同变形假设不甚合理。作者采用简便的荷载传递法,分析了全程粘结所满足的变位协调条件,导出了滑移临界荷载判别式。分析认为,由于孔壁界面滑移的软化效应,侧阻力曲线始端变为上升曲线。因此侧阻力曲线由两部分组成:侧阻力峰值之前部分为始端滑移段,呈上升曲线;而侧阻力峰值之后的部分为粘结段,呈下凹衰减曲线。在锚固的理论分析中,应对界面滑移及软化因素对侧阻力分布的影响予以足够重视。

拉力型锚索锚固段剪应力分布的高斯曲线模式

拉力型锚索、锚杆之锚固段的剪应力是非均布的 ,剪应力分布曲线是以 0为渐进线的单峰曲线。对不同工程类型的锚索、锚杆的实测数据的拟合表明 ,用三参数的高斯曲线来描述锚固段剪应力分布曲线较为贴切 ,并导出了曲线的极值、拐点、积分等特征值 ,讨论了锚固段的有效长度及其安全储备。

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。

预应力锚索锚固段钢绞线应力分布研究

使用磁通量传感器对拉力集中型预应力锚索锚固段钢绞线应力分布进行研究,分析了预应力锚索锚固段钢绞线应力传递和分布的规律;结合长期监测,分析了锚固段钢绞线应力损失情况以及张拉锁定前后锚固段钢绞线应力分布调整的规律。研究应用表明,磁通量传感器技术可作为锚索基本试验等各种试验中钢绞线应力分布检测的一种有效的方法。

预应力锚索锚固段应力有限元分析

目前,在边坡工程中大量使用预应力锚索,锚固段是锚索结构受力的主要部分,锚固段在荷载作用下的应力分布和破坏特性还存在较多模糊认识。通过有限元方法对锚固段进行应力分析后得出锚索锚固段的应力分布特性,提出锚索有效锚固段长度应根据砂浆与岩层间的抗剪强度来确定,并应包括在自由段附近出现的局部屈服区或破坏区的长度。

预应力锚索锚固机理数值模拟分析

预应力锚固技术是在预应力混凝土的基础上迅速发展起来的一项技术,随着高强度钢材和钢丝的出现以及钻孔和注浆技术的发展,预应力锚索在工程上得到了广泛的应用,并在改善岩土体的状态,提高岩土体的承载力和稳定性等方面的作用被大量的工程实践所证实。本文针对预应力锚索加固技术,采用数值模拟方法,对它的加固机理及其设计预应力锚索时应注意的问题进行研究讨论。

谈预应力锚索内锚固段剪应力分布问题

文章介绍了锚固段力学分析理念模型的建立,结合锚固段力学分析理念模型指引下的施工工程案例。为了提高施工质量,需要按照施工程序来确保施工程序的步步合格,继而让施工质量得到保障。施工时按照锚索锚固段的剪应力分布情况来进行具体分析,继而组织一系列的施工活动,让定性分析工作得以发挥更大价值。