拉力型錨桿錨固機(jī)理試驗(yàn)研究及錨固效果數(shù)值分析.pdf_第1頁(yè)
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1、錨桿是將拉力傳遞到穩(wěn)定的巖層或土體的錨固體系,這種體系在工程領(lǐng)域有著廣泛的工程應(yīng)用與前景,但是目前其理論研究滯后于工程應(yīng)用,滿足不了工程需求,其錨固機(jī)理以及錨固段應(yīng)力分布規(guī)律、界面力學(xué)行為等都還沒(méi)有得到統(tǒng)一的解答,對(duì)錨桿的設(shè)計(jì)也主要采用穩(wěn)定系數(shù)的方法。因此,研究錨桿的錨固機(jī)理以及對(duì)影響錨桿錨固效果的參數(shù)進(jìn)行分析,有著實(shí)際的工程意義。本研究主要內(nèi)容包括:
  ⑴基于局部變形理論,探討了拉力型錨桿界面剪應(yīng)力和軸向荷載分布形態(tài),該分布形

2、態(tài)表現(xiàn)為雙曲線形式,分析曲線發(fā)現(xiàn),錨桿的前半部分承擔(dān)著錨桿錨固承載力的80%;同時(shí)分析該函數(shù)發(fā)現(xiàn)影響錨桿錨固效果的主要參數(shù)有錨固體的幾何參數(shù)r、錨固體的材料參數(shù)綜合彈性模量E、圍巖體與注漿體的綜合參數(shù)K。
 ?、苹谀獱枴獛?kù)倫強(qiáng)度準(zhǔn)則以及基本假定,推導(dǎo)了拉力型錨桿錐形破壞半徑范圍的理論計(jì)算公式,拉力型錨桿在極限狀態(tài)下,錨桿有不同的破壞形式,巖體破壞面形式與錨桿的錨固長(zhǎng)度有關(guān),根據(jù)錨固長(zhǎng)度確定錨桿的臨界錨固長(zhǎng)度,錨桿分為長(zhǎng)錨破壞和短

3、錨破壞。其中發(fā)生長(zhǎng)錨破壞時(shí),破壞面為柱面和曲線回轉(zhuǎn)面組成的復(fù)合面,發(fā)生短錨破壞時(shí),破壞面為單一的雙曲線回轉(zhuǎn)面。
 ?、峭ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)不同的錨固參數(shù),對(duì)錨桿進(jìn)行拉拔實(shí)驗(yàn),得到了錨桿在拉拔過(guò)程中不同破壞形態(tài)的荷載—位移曲線,該荷載—位移曲線為拉拔過(guò)程中的全曲線,包括了錨桿破壞的初期、荷載持續(xù)期、以及殘余摩擦期;并記錄了破壞發(fā)生的全過(guò)程。通過(guò)拉拔過(guò)程中的荷載—位移曲線分析,將錨桿在拉拔過(guò)程劃分為彈性階段、彈塑性階段、脫粘階段、殘余摩擦階段,并

4、對(duì)每一階段的界面剪應(yīng)力做了詳細(xì)分析,為錨桿體界面力學(xué)模型提供參考。
 ?、妊芯苛瞬煌^固參數(shù)下錨桿各界面剪應(yīng)力分布情況,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)錨桿在沿桿體和垂直于桿體兩個(gè)方向都是衰減的,并非均勻分布;在靠近孔口最大,錨桿的主要承載力主要在錨固段的前部。錨固類結(jié)構(gòu)各界面剪應(yīng)力存在著相互作用關(guān)系,其中第二界面剪應(yīng)力是第一界面剪應(yīng)力不斷衰減的結(jié)果。
 ?、刹捎脭?shù)值分析軟件對(duì)影響拉力型錨桿錨固效果的參數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析,分析了在不同錨固條件下錨桿

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