粘結(jié)型錨桿錨固理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、錨固技術(shù)廣泛地應(yīng)用于土體加固、邊坡穩(wěn)定、深基坑支護(hù)和混凝土結(jié)構(gòu)加固等工程中，充分理解錨固系統(tǒng)的力學(xué)機(jī)理對(duì)于實(shí)現(xiàn)有效設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。錨固系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，一套完整的錨固系統(tǒng)包括三種介質(zhì)和兩個(gè)界面，這五個(gè)要素的力學(xué)性質(zhì)直接決定了錨固系統(tǒng)的極限承載能力。本文通過(guò)試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬，著重研究了錨固系統(tǒng)中兩個(gè)界面的粘結(jié)性能、灌漿體在承載狀態(tài)下的強(qiáng)度和變形特性、粘結(jié)型錨桿的承載力計(jì)算與預(yù)測(cè)。具體內(nèi)容如下： 1.通過(guò)對(duì)15個(gè)短埋長(zhǎng)拔試

2、件在單調(diào)加載下的拔出試驗(yàn)，研究了鋼筋與灌漿體的粘結(jié)破壞全過(guò)程，分析了鋼筋的表面形狀、直徑和灌漿的強(qiáng)度對(duì)于鋼筋與灌漿體界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出三個(gè)界面特征參數(shù)：界面剪切強(qiáng)度，界面剪切剛度和界面摩擦力。 2.對(duì)處于三軸壓狀態(tài)下的灌漿體進(jìn)行了強(qiáng)度特性和變形性能的試驗(yàn)研究，分析三軸壓狀態(tài)下灌漿體的破壞形式，研究了應(yīng)力比和中主應(yīng)力對(duì)于三軸壓狀態(tài)下灌漿體強(qiáng)度的影響，在八面體應(yīng)力空間建立了三軸壓狀態(tài)的灌漿體的破壞準(zhǔn)則。

3、3.采用“推出”試驗(yàn)方法來(lái)研究灌漿體與混凝土的粘結(jié)性能。通過(guò)試驗(yàn)，得到了荷載一滑移全曲線，分析了灌漿體與混凝土基體粘結(jié)滑移破壞的全過(guò)程，研究了灌漿強(qiáng)度和鉆孔直徑對(duì)于界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響。 4.建立了界面力學(xué)模型，得到了界面特征參數(shù)，用這些參數(shù)表征界面破壞不同階段的粘結(jié)強(qiáng)度，并且與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，二者具有很好的一致性。 5.運(yùn)用有限元方法計(jì)算了灌漿體被推出過(guò)程中混凝土基體中的應(yīng)力分布，分析了混凝土基體發(fā)生劈裂破壞的原因。

4、 6.提出了一種用于灌漿體從基體中推出試驗(yàn)的分析方法，研究了界面裂縫的擴(kuò)展過(guò)程，利用這個(gè)方法可以計(jì)算出彈性階段灌漿體中壓應(yīng)力和界面剪切應(yīng)力沿深度方向的分布。 7.建立了灌漿體推出荷載與界面裂縫長(zhǎng)度之間的關(guān)系模型，這個(gè)模型考慮了裂縫擴(kuò)展過(guò)程中的軟化和摩擦效應(yīng)，并根據(jù)這個(gè)模型計(jì)算了極限推出荷載和界面裂縫長(zhǎng)度臨界值。 8.在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立了粘結(jié)型錨桿的有限元分析模型和理論分析模型，運(yùn)用這兩個(gè)模型計(jì)算了砂漿錨桿的極限荷