Prediction of a maximum pull-out load of anchor bolts using an optimal combination model

The mixed model of improved exponential and power function and unequal interval gray GM(1,1)model have poor accuracy in predicting the maximum pull-out load of anchor bolts.An optimal combination model was derived using the optimally weighted combination theory and the minimum sum of logarithmic squared errors as the objective function.Two typical anchor bolt pull-out engineering cases were selected to compare the performance of the proposed model with those of existing ones.Results showed that the optimal combination model was suitable not only for the slow P-s curve but also for the steep P-s curve.Its accuracy and stable reliability,as well as its prediction capability classification,were better than those of the other prediction models.Therefore,the optimal combination model is an effective processing method for predicting the maximum pull-out load of anchor bolts according to measured data.

缓凝型水泥浆液配合比优化及锚孔浆岩界面特性影响研究

针对预应力锚杆后张法施工中自由段浆液流动性和缓凝效果差的工程难题,提出使用标准型聚羧酸减水剂作为掺加剂以实现水泥浆液缓凝并提高其工作性能,探究其对锚孔浆岩界面特性的影响。采用室内试验、SEM电镜扫描等手段,结合Matlab多目标优化等方法,对掺加减水剂的缓凝型水泥浆液的锚固性能及配合比优化展开研究,得出适用于预应力锚杆自由段的注浆材料及其最优配合比,并与现行规范推荐配合比进行锚孔横断面结石特性对比试验。研究结果表明:1)随着水灰比增大,水泥浆液的流动度和凝结时间增大,体积结石率和抗压强度减小;随着减水剂掺量的增大,水泥浆液的流动度和凝结时间增大,体积结石率减小,减水剂对浆液抗压强度影响较小;2)未掺加减水剂时,浆液结石体致密性随着水灰比的增大而降低,掺加减水剂使得浆液结石体表面局部存在相对较大尺度的孔或孔隙,对宏观结石体强度有一定影响;3)通过Matlab多目标优化方法推荐了缓凝型水泥浆液最优配合比为水灰比0.3,减水剂掺量1.85%,相关性能参数符合规范要求,且流动度与抗压强度较规范推荐配合比分别提升了72.3%和107%;4)浸水围岩会弱化浆岩界面的抗剪强度,因此在锚杆灌浆过程中保证横断面结石率有利于提高浆岩界面的抗剪强度,本文提出的最优配合比浆液抗剪强度优于规范推荐配合比浆液。

公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例

以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。

树脂锚固剂制备过程中搅拌参数对其主要性能的影响分析

首先通过理论分析得出影响树脂锚固剂主要性能的3种主控因素分别为搅拌时间、速率和温度。然后选取350 mm超速型、350 mm快速型、600 mm中速型3种树脂锚固剂为研究对象,并采用控制变量法进行实验设计。最后通过检测不同制备条件下锚固剂的锚固力大小,确定树脂锚固剂制备过程中的最佳搅拌参数。结果显示,超速型、快速型、中速型三种树脂锚固剂的最佳搅拌时间分别为15、25、35 s,最佳搅拌速度为500、500、600 r/s。18~28℃范围内的搅拌温度对这3种树脂锚固剂的性能影响效果不大。以上结果表明,合理选择和控制搅拌参数,可以使树脂锚固剂具备较高的性能。

基于改进YOLOv8n的高精度输液监测方法

针对视觉传感器输液监测方式精度不足与传感器不便安装的问题,提出一种基于改进YOLOv8n网络的高精度输液监测方法。在原有网络基础上,使用PuzzleMix数据增强,提高网络泛化能力并避免关键特征被裁剪;引入层次筛选特征金字塔结构,降低参数量的同时增强对液滴特征的表达能力;添加混合局部通道注意力机制,加强液滴特征提取;提出一种Inner-PIoU损失函数,通过辅助回归框使回归效果更优,提升了精度。同时,提出一种使用检测框几何参数比值的方法精确测定输液速度与输液余量。实验结果表明,改进网络与YOLOv8n相比,mAP@0.5:0.95提升了2.674%,且模型大小仅3.87M。在多种复杂输液环境中,所提方法能够实现高精度监测输液速度与输液余量。

深井巷道底板预应力锚索快速加固技术研究

为解决深井巷道底鼓治理难度大的难题,通过分析制约底板加固技术发展的因素,提出了底板预应力锚索加固的方法和工艺;阐述了搅拌头、锚固剂和止浆塞对锚固效果的影响作用。试验结果表明:钢管树脂锚固剂固定式搅拌头和大直径快、慢速混合使用的锚固剂,锚固效果最好,满足了巷道底板预应力锚索初始支护的要求;采用锚索专用止浆塞实现了锚索自由段带压注浆,增强了底板围岩的强度,保证了底板锚索的锚固性能。预应力锚索加固不仅使巷道底板锚索及时主动承载,而且使底板围岩及锚索锚固性能得到强化,最大程度保持底板围岩的完整性,保证加固效果,降低了支护成本。

卡瓦与套管咬合力的实验与计算混合研究

利用模拟装置实现了卡瓦与套管在地面上的实验，使用电测的方法测量胀卡时套管外表面的应变．由实验数据获得计算网格节点处的应变，同时利用单位咬合力作用套管的有限元结果进行数值法计算，获得卡瓦各咬合齿对套管咬合力的分布，为卡瓦的优化设计提供了可靠数据．

锚索与钢支撑混合支撑体系内力监测分析

海南东环铁路美兰机场明挖隧道基坑,采用锚索与钢支撑混合支撑的方案。给出了基坑围护和变形监测方案,对该基坑施工跟踪监测,掌握支撑内力、基坑变形的变化动态,分析了施工过程中支护结构位移与内力的变化特征,测试表明:①锚索轴力在基坑开挖时变化较大,基坑开挖完成后逐渐趋于稳定;②钢支撑架设后,监测到的轴力有不断增加的趋势,监测值有小的跳动,但最终趋于稳定;③桩体水平位移随基坑的深度逐渐减小,在基坑顶部位移最大,基坑底部位移趋于零。

锚式搅拌器功率消耗与Metzner常数研究

对锚式搅拌器在牛顿流体和非牛顿流体中的功耗进行了系统地实验研究。利用Ｒｉｅｇｅｒ 法，发现锚的Ｍｅｔｚｎｅｒ常数Ｋｓ 与流体流动行为指数ｎ 基本无关， 仅与桨的几何尺寸有关。由实验数据和文献数据， 得到锚式搅拌器的功率常数Ｋｐ 和Ｋｓ 与桨的几何尺寸的关联式， 两关联式均具有较高精度和较宽适用范围， 可以满足搅拌器设计的要求。最后分析了不同研究者对Ｋｓ 与ｎ 的关系意见不一和Ｋｓ 值相差较大的原因。

注浆体物理力学性能试验研究

水泥基注浆体被广泛地应用于锚固体系中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,而当今所有的预锚规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度作了相应规定,这显然是不够的,因此,对水泥注浆体的力学特性进行研究显得很有必要。通过对不同配比注浆体物理力学性能的测试,采用岩锚抗拔试验研究其对锚固力的影响。结果表明:在水灰比相同的情况下,增加砂率可以提高注浆体的抗拉强度,并提高内锚固段两个界面的粘结力,从而整体增强锚索的锚固能力。

复合型土钉墙支护与土钉墙的变形比较

为探讨由搅拌桩和土钉墙构成的复合型土钉墙的工作性能 ,本文就上海地区的 2个工程实例 ,针对它们之间不同的变形曲线从理论上进行了分析 ,并给出相应的计算模型。

水泥旋喷搅拌桩复合锚杆荷载传递机理研究

为了揭示水泥旋喷搅拌桩复合锚杆的受力特征及破坏机理,运用ABAQUS有限元数值模拟软件,建立单根水泥旋喷搅拌桩复合锚杆受拉模型,研究不同数量钢绞线情况下复合锚杆各横截面的变形及锚垫板设置对复合锚杆变形的影响,结果表明:钢绞线的数量可改变复合锚杆的破坏模式、对水泥搅拌桩侧摩阻力分布影响不大、对顶部位移影响较大,从工程安全性和成本综合考虑,以3根钢绞线为宜;锚垫板的设置能有效减小钢绞线与水泥土的滑移,将钢绞线与水泥土之间的剪切力部分转化为由锚垫板传递而来的压应力,锚垫板应设置在钢绞线的前端。

土岩组合地区桩锚支护基坑开挖地表沉降分析

针对青岛地区典型桩锚支护结构型式的土岩组合基坑,通过有限元模拟,对土层厚度、锚杆布设、支护桩嵌入岩层的相对深度、岩层组成及开挖方式等不同条件下基坑开挖引起的地表沉降特征进行了计算分析,在基坑地表沉降模式、灌注桩的嵌岩比、基坑开挖影响范围、地表沉降与桩体水平位移的关系等方面得到了一些定性和定量的基本规律,可为类似基坑工程的设计开挖提供借鉴。

行星轮式搅拌器及其性能分析

介绍了行星轮式搅拌器的结构特征和工作原理,并且应用fluent软件模拟其流场。对锚式、推进式及行星轮式3种搅拌器的功率准数和相对混合效率数进行了对比分析。结果表明,在相同的工作条件下,行星轮式搅拌器的功率准数与锚式、推进式搅拌器的基本相等,而行星轮式搅拌器的相对搅拌混合效率远大于锚式和推进式搅拌器的。

搅拌水泥土锚杆抗拔变形试验改进研究

搅拌水泥土锚杆能提供较大的承载力,优于同等条件下的土钉,但变形控制性能较支撑形式差。在前期的试验研究和工程应用基础上,分析了搅拌水泥土锚杆的破坏形态及存在的问题,提出增加搅拌叶片和二次注浆以提高搅拌水泥土锚杆抗拔力的改进试验方案。通过搅拌叶片布置设计和抗拔试验,测定锚杆轴力分布,结果表明:增加叶片后12 m长锚杆的效果与15 m普通搅拌水泥土锚杆接近,增加带加劲肋的叶片有助于提高抗拔力、减小变形;二次注浆压力较低条件下对提高搅拌水泥土锚杆的抗拔力和减少变形的作用不大。

武汉青山长江公路大桥北塔施工关键技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,北塔采用A形钢筋混凝土结构,塔高279.5m,由下塔柱、中塔柱、上塔柱、上横梁及塔冠等部分组成。北塔塔柱分为49个节段,标准节段长6m,采用液压爬模施工。施工时,在塔柱内设置劲性骨架,并在两塔肢间设13道临时横撑,按施工阶段对塔肢进行主动顶推。塔柱采用C55高性能混凝土,利用超高压泵将混凝土一次泵送到位。上横梁高6m,采用支架法施工,上横梁混凝土分2层(每层高3m)与两侧塔柱混凝土同步浇筑;钢锚梁采用10 000kN·m的塔吊整体吊装;上塔柱锚固区环向预应力采用深埋锚工艺施工。

水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的应用分析

结合扬子石化清净排口基坑工程,介绍了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的实际应用。利用PLAXIS7.2有限元软件,分析了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的受力性能,分析表明:增加土锚使支护结构受力性能明显改善,该新型支护结构值得推广应用。同时,介绍了施工实施阶段质量控制的相应措施。

浅论深基坑粉喷桩—土层锚杆联合支护技术

粉喷桩与土层锚杆联合支护方式可同时解决支护与止水双重问题,在基坑开挖深度不大,基坑周边环境条件严重受限的情况下,可充分显示出其技术经济方面的优越性,值得应用推广。文中探讨了该联合支护方式的设计方法,建议按喷锚支护模型计算边坡整体稳定性,计算中将粉喷桩等效为一层加固土。通过工程实例,验证了建议的计算模型。并且还对施工中应注意的一些问题进行了阐述。

佛山某基坑支护工程设计方案选型分析

基坑支护设计方案选型的合理与否,直接影响工程造价和工程安全。佛山某工程基坑周长约1000m,综合考虑场地岩土分层、场地内地下水、施工场地平面布置、场地周围建筑环境、工程造价等影响因素,基坑三面选择桩顶设置一道锚索的桩锚、一面选择两级放坡加木桩支护的组合支护形式,实际施工效果良好。

膨胀黏土加劲桩支护安全性分析

基于淮南地区膨胀黏土的特性,以某大型深基坑为例,研究并首次在该地区采用SMW工法桩与单轴旋喷搅拌斜桩锚杆联合支护技术。通过基坑附近主干道工程水平位移和沉降监测分析基坑支护的稳定性和周边建筑设施的安全性。数值模拟的结果和现场实测相一致,进一步验证了分析的正确性,工程应用和分析研究证明了SMW工法桩与单轴旋喷搅拌斜桩锚杆联合支护技术在该地区深基坑支护中的可行性和优越性。