基于系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的錨固結(jié)構(gòu)無損檢測及模型試驗(yàn)研究.pdf

1、巖土錨固技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性是無可置疑的。然而由于材料、施工、地質(zhì)條件等因素的影響，錨固結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在施工和使用過程中必然存在許多損傷。對(duì)于巖土工程中眾多錨桿，其錨固質(zhì)量如何、錨桿的長度是否與設(shè)計(jì)長度一致、其砂漿是否飽滿，即錨桿是否起到了應(yīng)有的作用等，這些問題對(duì)于巖土加固工程來說顯得十分重要。因此，對(duì)錨固工程的損傷識(shí)別、質(zhì)量診斷以及實(shí)時(shí)檢測和補(bǔ)強(qiáng)等問題，一直是巖土工程界廣泛關(guān)注的問題。目前，工程界錨桿錨固質(zhì)量及受力狀態(tài)的檢測大多仍

2、然停留在利用液壓千斤頂進(jìn)行破壞性拉拔試驗(yàn)階段，這種檢測手段既費(fèi)工又費(fèi)時(shí)，更重要的是這種檢測手段對(duì)經(jīng)錨桿加固的巖體產(chǎn)生較強(qiáng)的擾動(dòng)，降低了錨桿對(duì)圍巖的加固作用，對(duì)軟巖或較破碎巖層尤為不利，故需要一種新的檢測錨桿錨固質(zhì)量的方法彌補(bǔ)以至取代傳統(tǒng)的錨固體系檢測方法，以適應(yīng)大規(guī)模工程施工需要，這也是目前巖土加固工程急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。 本文在總結(jié)國內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，通過理論分析得出了波在錨桿體內(nèi)傳播、衰減的物理機(jī)制，錨固段內(nèi)波的能量

3、分配規(guī)律以及錨固段內(nèi)波速發(fā)生改變和錨桿底端反射的主要原因，對(duì)錨桿錨固質(zhì)量問題開展了多途徑的討論，研究了錨固系統(tǒng)的安全質(zhì)量保障體系。本文主要結(jié)論如下： （1）通過對(duì)波在錨固體系中傳播規(guī)律的研究，得到了彈性波在錨固體系中的能量分配規(guī)律和衰減規(guī)律，為錨桿錨固質(zhì)量的無損檢測提供了重要的理論依據(jù)。 （2）首次使用有限差分軟件FLAC對(duì)錨固系統(tǒng)動(dòng)測信號(hào)進(jìn)行模擬，通過開展特征激振頻率和典型振動(dòng)荷載條件下錨固體系的數(shù)值模擬研究，結(jié)果表明

4、應(yīng)力波在錨固體系的傳播過程當(dāng)中，其波形隨激振頻率的增大，衰減越快，隨振動(dòng)荷載的加大，衰減越快。 （3）通過試驗(yàn)研究，分析結(jié)果表明，錨桿桿體與粘結(jié)劑（砂漿）的粘結(jié)強(qiáng)度（即錨固的飽和度）和固結(jié)波速呈負(fù)相關(guān)性，錨固質(zhì)量越好，則固結(jié)波速越慢，錨固質(zhì)量越差，則固結(jié)波速越快，其傾向趨勢值為鋼筋的波速和錨固介質(zhì)的波速。 （4）用小波分析和小波包分析分別對(duì)檢測信號(hào)進(jìn)行處理。在用小波分析處理信號(hào)時(shí)，分別應(yīng)用“db4”、“coif4”、“s