一种新型大直径多盘土锚承载力数值模拟分析

新型大直径多盘土锚是采用专业扩孔成盘装置进行多次扩孔,形成多个空腔,在钻孔中放入带有对中支架的钢绞线,灌注水泥砂浆,固化后得到的。为研究该土锚抗拔特性,将等直径土锚作为对照组,运用FLAC3D软件对其在不同荷载作用下的极限抗拔承载力、竖向位移、轴力、锚盘承担荷载和侧摩阻力等方面进行数值模拟分析。结果表明:相同条件下,新型大直径多盘土锚的极限抗拔承载力相较于等直径土锚提高了50%;达到各自极限抗拔承载力时,新型大直径多盘土锚的竖向位移相较于等直径土锚减少了24.22%;新型大直径多盘土锚的侧摩阻力较小且增速较慢,达到极限抗拔承载力时,锚盘分担荷载占施加总荷载的32.094%。

软岩地基斜锚-短桩复合基础水平承载性能研究

针对山区输电线路岩石地基斜锚-短桩复合基础这一新型基础型式,采用有限元方法构建并验证计算模型,并进一步以短桩的桩径及其嵌岩深度、斜锚长度、斜锚连接节点距地表深度为参数,开展嵌岩短桩及斜锚-短桩复合基础抗水平承载性能对比研究。基于斜锚-短桩复合基础水平荷载-位移曲线初始弹性段、弹塑性过渡段和直线破坏段的三阶段变化特征,确定了各基础相应阶段的水平承载力。研究岩体及桩身截面混凝土应力分布特征、斜锚与短桩连接节点位置对斜锚-短桩复合基础抗水平承载性能的影响规律,结果表明:斜锚与岩体间的黏结锚固作用可将基顶水平力转化为斜锚拉力,使水平荷载传递至斜锚周围及短桩桩端以下的岩体,进而有效提高斜锚-短桩复合基础水平承载性能。通过优化斜锚连接节点距地表深度,可减小桩径及其嵌岩深度同时满足相应基础抗水平承载力设计要求,从而有效降低基础施工难度,提高基础安全性。

砂卵石地层自钻式锚杆锚固性能现场试验研究

为研究自钻式锚杆在砂卵石地层中的锚固性能,开展了18根自钻式锚杆的现场拉拔试验,从极限抗拔承载力、荷载-位移曲线及界面平均粘结强度等方面进行了分析。结果表明:砂卵石地层中自钻式锚杆的极限抗拔力随锚固长度的增加而增大,当锚固长度超过一定数值后,对提高锚杆极限抗拔力的能力有所下降;在破坏荷载前,自钻式锚杆的抗拔荷载–位移曲线基本呈线性,且位移量较小,达到破坏荷载时,位移量急剧增大,荷载–位移曲线出现明显拐点;锚固体–卵石界面平均粘结强度均值为0.14 MPa,高于该地区卵石层推荐的qsk值0.11 MPa,且锚固长度约在2~4 m时,界面平均粘结强度整体处于较高值。

基于FLAC^(3D)下新型多盘土锚抗拔承载力分析

新型多盘土锚是采用新型偏心块旋转挤土扩孔装置进行多次扩孔,在地下结构中生成空腔,在预先钻成的孔中置入钢绞线,注入水泥砂浆,待水泥砂浆硬化得到。为研究该土锚抗拔特性,将等直径土锚作为对照组,运用FLAC^(3D)软件生成所需模型,随后对模型在不同拉力下的荷载与位移关系、荷载与轴力、荷载与锚盘承担荷载、荷载与侧摩阻力的关系进行分析。结果表明:相同大小、相同位置的荷载,在新型多盘土锚的极限抗拔承载力对比等直径土锚的极限抗拔承载力拉高了100%,新型多盘土锚的竖向位移小于等直径土锚的竖向位移。新型多盘土锚在达到极限抗拔力时,锚盘所承担的荷载达到了总荷载的36.576%。

输电铁塔四地脚螺栓塔脚板抗拉承载力试验与计算方法研究

针对架空输电线路铁塔中常用的四地脚螺栓塔脚板进行了抗拉承载力试验和理论计算方法研究。首先,选取8个试件进行塔脚板抗拉承载力试验研究,分析塔脚底板板厚及有无加劲板对塔脚板抗拉承载力的影响;其次,通过有限元模拟塔脚板的应力分布情况,并结合“塑性分析,弹性设计”的思想,提出了一种基于屈服线理论的四地脚螺栓塔脚板抗拉承载力计算公式;最后,与试验结果、有限元仿真结果、已有技术规定中的计算结果进行了对比。结果表明:建议公式与试验结果和仿真结果较为吻合,相关技术规定中的计算结果偏于保守,验证了本文建议公式的精确性;底板厚度和加劲板的作用对塔脚板承载力影响较大。研究结果可为输电铁塔四地脚螺栓塔脚板结构设计提供参考。

树脂锚杆波动机理与锚固承载力无损检测初探

煤巷锚杆支护技术在我国煤矿巷道支护中应用越来越广泛,但是目前对树脂锚杆极限锚固承载力的无损检测仍没有找到一种非常准确、有效地方法,因此进行锚杆极限锚固承载力的无损动力检测研究具有非常重要的现实意义。首先根据树脂锚杆的结构特点建立了锚杆的纵向振动力学模型,解析分析了锚杆非锚固端、锚固端的波动特征,得到锚固段锚固界面粘结刚度与锚固结束端的反射波能量的线性相关性,粘结刚度越高,锚固结束端的反射波子波数也越多,反射波能量越强;然后综合分析了锚杆锚固段的剪应力分布特征,得到了锚固段极限锚固承载力的计算公式;研究结果表明:采用瞬态激振弹性波法进行锚固段极限锚固承载力无损检测是可行的。

预应力锚杆作用机制的进一步分析

针对预应力锚杆作用机制研究方面存在的问题,以文章《预应力锚杆作用机制研究》[7]中提供的锚杆在完全粘结条件下界面剪应力分布公式为基础,在考虑界面本构关系的情况下,分析了锚束体界面剪应力的分布规律和影响因素。并在进一步理论分析的基础上,研究了在允许脱粘情况下,特定锚固长度锚杆体系的极限承载力和特定承载力锚杆的最小锚固长度问题。结果显示,特定长度锚杆存在极限承载力,并且其大小与锚固体系的性质直接相关。

《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145—2004)简介

《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ1 45— 2 0 0 4)是我国第一本有关后锚固连接技术的设计施工规程 ,包括后锚固连接分类及适用范围、设计计算方法、构造措施及施工要点等。后锚固技术是现代房屋装修、设备安装、旧房改造及工程结构加固等的专用技术。

水化学腐蚀下锚杆的承载特性

针对永久性锚杆的水化学腐蚀特性,从地下水环境下锚杆钢筋锈蚀原理出发,建立了杆体锈蚀过程的物理模型,以变化的钢筋锈蚀率为分析变量,建立了杆体锈蚀后的直径计算式和修正的锚杆极限承载力的标准值。

风机预应力锚杆基础长期承载力特性评价方法研究

近年来,预应力锚杆基础以其独有的特点,在风机基础中得到越来越广泛的应用。复杂荷载作用下预应力锚杆基础长期承载性能对风机安全运行和风电场效益的发挥、锚杆预应力设计及维护策略的制定具有十分重要的意义。通过结合风机设计荷载、基础锚杆预应力监测数据及有限元软件建立的三维模型,计算任意时刻锚杆基础承载力,实现了对其长期承载性能的评价。对现场监测风机评价表明,设计预应力下基础两年内承载力均满足相应要求,且还具有一定安全裕度,可以适当延长锚杆预应力复打周期。评价结果与现场风机实际情况较为一致,验证了该评价方法具有一定的适用性。

露出型钢柱脚抗剪性能的理论与试验研究

介绍了国内外对钢柱脚锚栓的研究,并对其设计方法进行分析。通过试验与理论研究,应用相关文献的试验数据进行较好的验证,提出了一种低位锚栓钢柱脚整体抗剪设计方法。

外墙外保温饰面层用塑料锚栓抗拉承载力影响因素研究

研究了基层墙体为加气混凝土砌块时,锚栓的锚固深度、钻孔直径、施工安装顺序、孔洞处理方式、环境温度等因素对锚栓受力性能的影响。结果表明:敲击式塑料锚栓锚固深度越大抗拉承载力越高,锚固深度大于50 mm时,抗拉承载力达到0.3 kN,锚固深度80 mm时,抗拉承载力达到0.6 kN;钻孔直径大于锚栓直径时,锚栓抗拉承载力降低,当孔径大于锚栓直径2 mm时,抗拉承载力降低50%~70%;钻孔直径小于锚栓直径时,锚栓的抗拉承载力提高,施工时若锚栓与锚钉一起同时敲入孔内,抗拉承载力将大幅度降低,锚固深度为60 mm时,抗拉承载力约降低74%;采用在孔内注入结构胶或在塑料锚栓表面先涂覆结构胶再将锚栓插入孔内的方式施工,锚栓的抗拉承载力可大幅提高;季节性温度对锚栓的抗拉承载力会产生一定影响,高温环境条件下施工的锚栓,处于低温环境时,锚栓的抗拉承载力将会降低。

桩底锚杆技术及其在基桩竖向承载力测试中的应用

利用岩土锚固技术,在桩底设置锚杆,采用所研制的传力装置将锚杆与桩顶反力梁相连,使基桩竖向载荷试验过程中千斤顶的压力由反力梁传至桩底锚杆,促进其抗拔承载力的发挥,从而提供所需反力即实现反力的自锚固。工程应用结果表明,与传统载荷试验法相比,基于桩底锚杆技术的桩身竖向承载力自锚式测试法可显著减小试验成本、缩短试验周期,且结果较可靠,具有一定的理论研究意义和应用推广价值。

外墙保温锚栓承载性能现场检测和评定研究

外墙保温用锚栓承载力的现场检测方法和判定手段尚无相应规范,因此,对现场检测结果的判定缺乏依据。论文叙述了如何确定外墙保温锚栓承载性能现场检测方法和判定依据,并就现场检测中的抽样原则提出了相应建议。

岩土锚固技术在岩土边坡治理中的应用

文中结合工程实例,对岩土锚固技术在岩土工程边坡治理中的应用进行了分析,以提高边坡的稳固性与安全性。

基于豆石混凝土的不同杆体形式锚杆承载力试验研究

为了提高锚杆承载力,利用小粒径豆石混凝土作为锚固剂,进行了异型锚杆抗拔性能试验,研究了混凝土强度及杆体形式对锚杆承载力的影响。试验结果表明:杆体形式对锚杆承载力影响显著,螺纹双盘、螺纹单盘锚杆承载性能明显优于螺纹光杆锚杆,螺纹单盘锚杆承载力为螺纹光杆锚杆的1.12倍,螺纹双盘锚杆承载力为螺纹单盘锚杆的1.35倍;对于螺纹单盘及螺纹双盘锚杆,由于金属圆盘的存在,锚固体系荷载传递机制发生改变,传统界面滑脱破坏形态不再发生,破坏形态主要为圆盘上部浆体产生锥形剪切破坏,有利于锚杆承载力提高;在相同条件下,各锚杆承载力与混凝土强度呈非线性关系,随混凝土强度的增加而增大,但其增大幅度随着混凝土强度的提高而逐渐降低。

一种新型多横栓土锚栓间距对承载力影响研究

为研究多横栓土锚横栓间距与横栓数量对多横栓土锚抗拔力的影响,应用FLAC3D软件模拟多横栓土锚在素填土中的受力状况。模拟结果表明:横栓间距小于1.9 d时(d为土锚直径),容易出现冲切破坏;当横栓间距大于2.5 d时,横栓周围土体受力不均,易出现局部隆起破坏,同时另一部分土体未能充分发挥承载能力;其最优间距为2.2 d。

220kV装配式变电站钢柱脚抗剪性能研究

依据朝阳220 kV装配式变电站的工程实例,在考虑锚栓参与抗剪的条件下,从理论上分析了剪力作用下钢柱脚节点的合理破坏模式.通过计算获得钢柱脚在合理的破坏模式下抗剪能力的理论值,并通过有限元软件建立钢柱脚有限元模型.利用有限元软件分析柱脚在垂直力和水平力作用下的抗剪能力,将所获得的结果与规范中规定的柱脚抗剪承载力对比分析.通过研究发现柱脚锚栓可以提供的抗剪能力相当可观,而且钢柱脚的实际抗剪能力较规范规定的柱脚抗剪能力高出较多.研究成果表明,在工程实际中应提高柱脚抗剪承载力设计值的极限,这样可以在实际工程中避免或者减少抗剪键的设置,起到方便施工,节约成本的效果.

拉拔荷载下膨胀锚栓连接件研究

随着基础建设钢混组合结构发展,各种锚栓连接件得到广泛应用。为深化对锚栓连接件的认识,介绍不同锚栓种类及其特点,并着重分析膨胀锚栓连接件在拉拔荷载下的破坏模式、受力机理及极限抗拉承载力预测模型,为今后膨胀锚栓连接件的设计、研究及应用提供参考。分析结果表明:因膨胀锚栓在施工中具有方便性和可调整性,后锚固锚栓相比现浇锚栓在实际工程中应用较多;膨胀锚栓和混凝土间通过摩擦力及机械咬合力起锚固作用,且由膨胀力引起的摩擦力起主要作用;膨胀锚栓连接件在拉拔荷载下呈现椎体、拔出、穿出、钢材破坏4种典型破坏模式;钢材、穿出破坏的延性显著大于椎体、拔出破坏;锚栓有效埋深是影响锚栓连接件破坏模式和极限抗拉承载力的主要因素,且随着埋深的增大极限抗拉承载力呈上升趋势。

充气锚杆承载机理及群锚效应分析研究

通过建立充气锚杆力学模型,从杆体与扩大头侧摩阻力、端阻力、自重等方面,分析了充气锚杆承载机理,指出充气锚杆间距对群锚效应影响很大,存在最优间距H0使得土体挤密效果大于塑性区与侧摩阻叠加效果,使得群锚效应系数大于1。