基于土層錨固體界面分形特征的應(yīng)力傳遞機(jī)理及演化過程研究.pdf

1、土體錨固技術(shù)是巖土錨固工程領(lǐng)域的一個重要分支，因其能充分發(fā)揮和提高土體的自身強度和自穩(wěn)能力，控制土體結(jié)構(gòu)的變形，已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用于各種土體加固工程。土體和灌漿體材料性質(zhì)復(fù)雜多樣使錨固體表面粗糙程度有較大差異，本文基于錨固體表面分形特征研究應(yīng)力傳遞及演化過程。采用理論分析、原位拉拔試驗、室內(nèi)分形試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對土層錨固體表面分形特征以及應(yīng)力傳遞機(jī)理和應(yīng)力演化過程進(jìn)行分析:
　　(1)對不同長度的錨桿進(jìn)行原位拉拔試

2、驗，獲得錨固系統(tǒng)在荷載作用下的荷載-位移曲線及破壞模式，分析了錨固系統(tǒng)從變形到失效經(jīng)歷的主要過程。建立錨固系統(tǒng)荷載和位移關(guān)系的雙折線模型，并與實際拉拔結(jié)果對比，吻合度較高，驗證了雙折線模型的正確性和適用性，可以作為錨固系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。
　　(2)進(jìn)行室內(nèi)分形試驗，獲得錨固體表面分形維數(shù)及不同維數(shù)的分形曲線。建立錨固體界面層破壞過程的剪滯-脫粘模型，推導(dǎo)界面層剪應(yīng)力與軸力的分布規(guī)律，從細(xì)觀方面對錨固系統(tǒng)失效進(jìn)行解釋。
　　(3

3、)根據(jù)錨固界面力學(xué)理論及相應(yīng)的試驗研究，在考慮灌漿體表面分形特征的基礎(chǔ)上，建立合理的數(shù)值模擬計算模型，研究不同分形維數(shù)的錨固體在各級拉拔荷載下的荷載-位移曲線，并與實際拉拔試驗結(jié)果進(jìn)行對比，驗證界面層理論的正確性，并且分析界面應(yīng)力傳遞機(jī)理及演化過程，揭示錨固體表面分形維數(shù)與界面剪應(yīng)力傳遞的關(guān)系。
　　(4)通過正套試驗方案設(shè)計研究剪應(yīng)力在不同因素影響下的分布及演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)不同影響因素及同一因素不同水平對剪應(yīng)力分布規(guī)律的影響不同，