RESEARCH ON APPLICATION OF ARTIFICAL NEURAL NETWORK EXPERT SYSTEM IN DIAGNOSIS OF DAMAGE OF PRESTRESSED CONCERETE PILES AND BOLT

The expert system (ES) techology is combined with artificial neural network (ANN) theory and engineering experience. Based on the framework of artificial meural network, a BackPropagation is structured. Discuss the use of ANN for non-linear diagnosis of damage of prestressed bolt and prestressed concrete piles (PCP) during driving in rock underground engineering and civil engineering. IN terms of Chinese windows95 utilizes C+ + and AINET and XI-PLUS software, make it a reality.

Theoretical and experimental research on characteristics of lateral vibration for a pre-stress bolt supporting system

According to the structure and stress trait of bearing bolts,a lateral-vibrationmechanics model was established for them,and the relation between lateral-vibration frequencyand axial load was analyzed;then,lateral-vibration trait of bearing bolts was studiedthrough laboratory simulation test.The results indicate that vibration frequency of boltsupport system increases as well as axial force,the detection on axial load of bolts can bemade by generating lateral vibration of bearing bolts.Theoretical and experimental researchresults show that frequency method is effective for detecting the axial force of boltsupport system.

风力发电塔基础预应力锚栓T型法兰连接系统计算方法研究

由于锚固区域基础刚度的影响,风力发电塔基础预应力锚栓组件受力不同于塔筒钢管间锻造法兰连接系统。基于Petersen计算方法的原理,推导出适用于预应力锚栓式风力机基础的计算方法,建立包含锚栓组件在内的单区隔和整体有限元模型研究基础约束刚度的空间效应。通过对单区隔和整体有限元计算所得锚栓拉力的对比发现,基础约束刚度的空间效应可忽略不计;通过对整体有限元模型计算结果和工程算法计算结果的对比,验证了工程算法的精度。

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。

装配式车站结构榫槽式预应力螺栓接头抗弯性能

[目的]合理的接头结构对车站安全至关重要,因此有必要研究附加预应力措施对装配式车站结构接头抗弯性能的提升效果。[方法]建立了采用预应力螺栓连接的榫槽式预应力接头精细化有限元模型,通过四点弯曲的加载方式,分析了不同螺栓设计参数对接头抗弯承载性能的影响。[结果及结论]在弯矩加载过程中,采用预应力螺栓连接的接头构件表现出较好的整体性,凹侧构件受拉侧手孔位置的应力集中引起了附近混凝土的受拉破坏;预应力螺栓接头构件的竖向位移及接缝张开量均随着螺栓直径、螺栓长度的增加而逐渐减小,其减小幅度随着螺栓直径、螺栓长度的增大而逐渐递减;设置螺栓预紧力能够显著提升接头的抗弯能力,其对接缝张开量的变形控制效果十分明显;提出了预应力螺栓直径、长度、预紧力等设计参数的优选建议。

浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制研究与应用

预应力锚杆主动支护技术在隧道工程的应用日益增多,但其对浅埋大跨岩质隧道的适用性及作用机制尚未明确。以青岛地铁暗挖车站为依托工程,开展调研分析、数值计算和模型试验,对比分析预应力锚杆与非预应力锚杆对块状围岩的支护作用,从围岩应力补偿、块体围岩挤压成拱和危险块体控制3个方面研究浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制及理论模型,并进一步开展现场应用。结果表明:原支护方案主要沿用了土质隧道支护理念,对岩质围岩自承能力的认识和利用不充分;锚杆预应力(100 kN)使围岩拉应力区消失、塑性区大幅度减小,并使围岩结构面的法向挤压接触应力提高约0.2~0.3 MPa,有效控制结构面两侧岩体的滑移错动,提升了隧道围岩整体稳定性;建立的主动支护理论模型将传统主动支护应力补偿对象由开挖面聚焦至岩体结构面;主动支护新方案较原支护方案的支护材料减量约30%,工期缩短约17%,隧道沉降量减小约50%。

全长预应力锚注支护下深部巷道控制效果对比研究

本文基于后注浆的全长预应力锚注支护工艺,并通过对FLAC3D软件中内嵌PILE结构单元修正,提出了全长预应力锚注支护数值模拟方法。在此基础上,开展了地应力、原岩强度等级、支护构件长度、布设间距、注浆强化指数与预应力6种因素下巷道围岩控制效果数值模拟对比研究,揭示了各类因素对围岩变形量、塑性区演化的影响规律,构建了全长预应力锚注支护下控制效果敏感性评价指标,将影响因素依次划分为围岩强度、地应力、锚注支护构件设计3个层级,并根据各因素敏感性层级给出了工程措施建议。最后,以现场典型软弱破碎地层巷道为工程依托,研发了具有强度高、可施加预应力等优势的组合式高强注浆锚杆与高强中空注浆锚索。通过现场应用,验证了全长预应力锚注支护可有效增强软弱破碎围岩自承载能力,充分发挥锚固构件的支护潜力,限制巷道围岩变形破坏。

富水砂层深基坑支护结构模拟分析与优化

基于北京市通州区某深基坑工程,依据降水开挖及支护方案,使用midas GTS NX软件建模研究了在土钉墙-桩锚联合支护下,不同锚杆条件对富水砂层深基坑开挖变形特征的影响,并基于实际施工方案进行支护结构优化。结果表明,桩锚支护中预应力锚杆能够有效加固深层土体,约束其水平位移,显著改善基坑稳定性,相较于无锚杆情况,坡顶和桩顶的水平位移最大值分别减少了60.9%和75.4%;桩锚支护情况下,桩身侧移随桩直径的增大先减小后增大,存在最优桩直径范围,且该范围受到锚杆预应力大小的影响。

高强预应力锚杆力学性能实验与支护研究

高强预应力锚杆支护是传统锚杆支护技术的进一步优化发展。由于深部巷道具有围岩破碎、高应力等复杂地质特征,更多的高强预应力锚杆替代传统锚杆应用于其中。本文通过理论分析,预应力转化试验,左右旋锚杆拉拔试验以及锚固力试验,对比分析高强预应力锚杆的力学性能,揭示了新型左旋高强预应力锚杆加固围岩的支护机理。研究结果表明:(1)理论分析锚杆在围岩中的作用机理,阐明了预应力锚杆对围岩的加固作用;(2)滚丝锚杆扭矩转化成预紧力的效率约为等强全螺纹锚杆1.7~1.9倍;不同直径的左旋滚丝锚杆力学性能均优于右旋全螺纹锚杆,左旋螺纹钢锚杆锚固力大于右旋螺纹钢锚杆;(3)分析新型左旋高强预应力锚杆的结构,其具有预应力高、锚固力高、有效断面大等优势。本研究为深部巷道围岩支护技术的优化与创新提供了有益的参考和借鉴。

预应力锚杆参数对边坡支护作用效果影响研究

为了研究预应力锚杆参数对边坡支护作用效果的影响,通过FLAC3D数值模拟技术进行分析研究,得出不同锚杆长度和直径参数下的锚固力。研究表明:(1)通过研究不同锚杆长度对边坡支护作用的影响,发现锚杆的长度宜不小于8 m,若小于8 m,则无法对边坡提供足够的锚固力;当锚杆长度超过10 m时,无明显的锚固作用,说明预应力锚杆支护作用存在合理的锚杆长度参数。(2)通过研究试验模型中的预应力锚杆直径参数发现,随着锚杆直径的增大,相同编号的锚杆的轴力不断增大。说明预应力锚杆支护宜选用大直径锚杆,但同时应综合考虑经济效益和安全性,选用直径合适的锚杆。

预应力锚栓风机基础环形局压承载力研究

基于预应力锚栓风机基础中的局压应力在现行规范中没有给出对应的计算公式这一事实,论文阐述混凝土的套箍强化理论,介绍预应力锚栓风机基础常见的配筋设计体系,利用套箍理论分析求解,给出风机基础的环形局压承载力计算公式的建议方法。

关于某项目压力型预应力抗浮锚杆极限抗拔承载力检测试验结果的分析

针对某项目试验锚杆工程检测,就试验锚杆抗拔承载力偏小的情况查找原因,通过对锚杆周围土层的侧阻力、各构件强度及锚杆端部应力计算分析,结合实际施工工艺,得出锚杆抗拔承载力偏小是由于锚杆端部承载体尺寸偏小导致端部浆体在较高应力下被破坏,其原因涉及到设计要求不够详细、施工工艺有难度等方面,从而提出压力型锚杆施工质量控制的几条建议。

框架预应力锚杆支护结构地震永久位移计算

地震永久位移是评定结构抗震性能和安全性能的关键因素,尤其是对框架预应力锚杆支护结构这种复杂的柔性支护结构来说更加关键,其数值取决于结构的材料特性、形式及地震作用的强度等因素。因此,研究支护结构在地震作用下的永久位移对提高支护结构的抗震能力具有重要作用。文章针对框架预应力锚杆支护结构地震永久位移的计算方法展开研究,探究了该结构在地震作用下的变形规律和抗震能力,提出了关于永久位移可行性计算方法。文章主要运用拟静力法、极限分析上限法等理论计算方法,利用极限分析上限法推导得出了框架预应力锚杆支护结构地震屈服加速度,并根据该参数计算了结构的地震永久位移。通过MATLAB编程软件理论计算公式进行计算,并与数值模拟分析结果进行对比,验证了公式的有效性与正确性,可为支护设计提供一定的依据。

预应力锚栓风机基础混凝土灌浆加固处理浅谈

结合工程实际,对张拉不合格的预应力锚栓风机基础混凝土,从预应力锚栓松动原因、处理思路和注意事项等方面进行分析,并提出处理方案。相关成果可为类似质量缺陷处理提供参考。

风力发电机组预应力锚栓失效分析及对策研究

近些年,风力发电机组大量投入运行,风机倒塔事件在各地频发,其中一部分倒塔是由于预应力锚栓失效导致。通过对基础缺陷、工具使用不当、锚栓笼安装不到位等锚栓失效案例进行分析,提出了对基础缺陷所在位置打孔,采用无机和有机灌浆料对基础进行灌浆加固处理等相对应的解决方案以及预防措施,取得了良好的效果,具有进一步推广价值。

用改进的DDA方法模拟公路隧道的稳定性

用改进的非连续变形分析(DDA)方法对某公路隧道进行了稳定性分析。采用有限元网格生成方法——行波法,在计算区域内自动生成三角形的DDA块体。块体的边界分为真实节理和虚拟节理,虚拟节理的强度取岩体的真实强度。另外,计算中还考虑了预应力锚杆对隧道围岩的加固作用。将计算得到的隧道拱顶、边墙的位移与现场监测结果进行了对比,两者基本吻合,说明改进的DDA方法在地下隧道的稳定性分析方面具有应有前景。

广州凯华城基坑采用土钉墙支护设计实践

介绍了广州凯华城基坑采用土钉墙支护的设计实践;阐述了控制基坑变形的一些考虑及采取的措施,如采用长短相间的土钉布置形式:对变形控制要求严格及深度大、边坡陡的地段,在基坑边坡的中上部布置了预应力锚杆:根据场地条件在一些地段采用一定的放坡(1:0.6或1:0.2);在垂直开挖地段布置了微型钢管桩进行超前支护。还分析了基坑的变形特征及产生较大水平变形的原因,并对基坑的支护效果进行了评述。

伪硬顶高地压水患巷道围岩综合控制技术及工程应用

不同顶板岩性组成对巷道围岩稳定性影响很大,特别是对遇水软化、风化程度高的伪硬顶板,必须区别对待。通过岩层粉末的X射线衍射试验测定了7244工作面伪硬顶板——砂岩物相组成,掌握了该顶板岩石遇水岩性衰减强度弱化、岩面风化损伤滑移断裂原因的微观组成结构,进一步分析了锚固体承载结构预应力损失锚固失效的内在机理,指出这类伪硬顶高地压水患巷道,最核心的问题是治水,解决了水患,伪硬顶就是真硬顶。在高强高预拉力锚杆支护技术体系的基础上,通过围岩内部适量注浆、表面喷混凝土封闭措施,减弱和消除地下水对煤岩体及锚固体的影响。针对该类巷道提出的“三区三顶三支护”围岩综合控制思想及技术,在现场初步得到了成功应用,为该类煤层巷道的锚杆支护技术提供了参考和借鉴。

预应力锚杆弹性波检测原理与应用

为了提高锚杆支护施工质量和降低垮巷冒顶事故发生率,综合振动理论和数值模拟技术研究了预应力锚杆弹性波检测技术,对于预应力锚杆的无损检测起到极大的推动作用.建立了与无预应力锚杆不同的预应力锚杆纵向振动力学模型,得出了影响锚杆时域波形、频谱曲线的几个主要锚固参数,采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了预应力锚杆在脉冲激励作用下的动态响应,分析了预应力锚杆动态响应与无预应力锚杆动态响应的异同,揭示了预应力、锚固段对锚杆动态响应的影响规律.现场测试结果表明,检测精度可以满足工程施工质量的需求.

螺栓联结预应力施加方法改进研究

要在各种瞬态行为(碰撞、冲击等)中真实计算出含预紧螺栓结构系统的动态响应,就必须真实模拟出螺栓联结的真实内部应力分布。在以往研究的基础上,改进了只适合简化模型和轴向受力螺栓模型的轴向预紧力施加方法,并提出了使用局部降温法和等效摩擦法联合加载螺栓联结结构预应力的方法。将M24预紧螺栓结构的仿真结果与理论分析进行了比较,结果表明:该方法能够正确地模拟出应力在预紧螺栓结构中的分布,应力计算值误差也在工程允许误差范围之内。