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拉力型抗浮锚杆的现场测试与数值分析

作　者: 马占峰
导　师: 王贵和
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 地质工程
关键词: 抗浮锚杆抗浮桩拉力型锚杆群锚效应
分类号: TU94
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着城市建设的不断发展,地下空间技术的不断应用,地下建筑物、构筑物的抗浮问题变得越来越突出,特别是沿海城市尤为明显,因此解决抗浮问题成为当务之急。目前工程所采用的加固措施主要有压载加固、抗浮桩、抗浮锚杆,其中抗浮锚杆具有良好的地层适应性,易于施工,锚杆布置非常灵活,锚固效率高。由于其单向受力特点,抗拔力及预应力易于控制,有利于建筑结构的应力与变形协调,减少结构造价,在许多条件下优于其它加固措施。拉力型锚杆是现阶段岩土工程中普遍使用的锚杆形式,它通过钢绞线与锚固段砂浆体间的粘结力来传递荷载,与压力型、拉力分散型、压力分散型、拉压分散型相比由于其设计方法与施工技术相对成熟,拉力型锚杆仍是现阶段工程中主要的锚杆使用形式。本文简单回顾了抗浮锚杆在国内外结构抗浮工程中的应用及其研究现状,介绍了抗浮锚杆受力及变形情况,并对破坏状态进行了阐述。通过现场测试和数值分析,对某地下室拉力型抗浮锚杆的位移和内力进行了研究,研究结果表明:拉力型锚杆轴力传递是由上而下传递,轴力逐渐减小,应力集中在端部,当外力施加达到一定荷载时端部首先发生破坏,而随深度加深轴力大幅度减小,这表明锚杆受外力作用有一个有效长度,而不是锚杆越长抗拔力越大;群锚效应是一个不可忽视的问题,由于目前工程界对其关注程度不够,使得抗浮锚杆的设计缺乏可靠的依据,本次试验的成果可以为今后抗浮锚杆的设计提供参考。预应力抗浮锚杆在张拉锁定后,预应力损失呈现一定的规律。通过对拉力型抗浮锚杆现场试验研究,揭示了这种类型抗浮锚杆的特点,一方面试验成果可以为今后拉力型抗浮锚杆的研究工作提供一定的依据和参考,另一方面可以为拉力型抗浮锚杆在工程中的进一步应用提供一些重要的建议与参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-21
  1.1 引言  11-13
  1.2 新型锚杆分类及其受力特点  13-15
  1.3 研究的意义  15-16
  1.4 国内外应用及研究现状  16-20
    1.4.1 抗浮锚杆应用现状  16-17
    1.4.2 抗浮锚杆研究现状  17-20
  1.5 本文主要研究内容  20-21
2 抗浮锚杆受力及变形特性  21-26
  2.1 受力状态分析  21
  2.2 变形分析  21-23
    2.2.1 自由段的弹性变形  22
    2.2.2 锚固段的拉伸变形  22-23
    2.2.3 锚固段与土体之间的相对剪切位移  23
  2.3 破坏状态分析  23-26
    2.3.1 破坏形式  23-24
    2.3.2 破坏形式的分析研究  24-25
    2.3.3 抗浮锚杆的破裂面形状  25-26
3 设计参数的确定试验  26-36
  3.1 工程概况  26-28
  3.2 试验内容  28-33
    3.2.1 试验依据  28
    3.2.2 试验程序  28-31
    3.2.3 试验结果及分析  31-33
  3.3 参数确定  33-34
  3.4 小结  34-36
4 现场测试研究  36-58
  4.1 抗浮锚杆性能测试  36-53
    4.1.1 主要试验仪器介绍及安装  36-38
    4.1.2 基本试验  38-43
    4.1.3 抗浮锚杆轴力随深度变化曲线分析  43-45
    4.1.4 群锚效应  45-47
    4.1.5 预应力损失试验研究  47-53
  4.2 验收试验  53-56
  4.3 小结  56-58
5 抗浮锚杆的FLAC 数值模拟  58-70
  5.1 概述  58
  5.2 FLAC 模拟方法  58-63
    5.2.1 本构模型  58-61
    5.2.2 建立网格  61-62
    5.2.3 材料属性  62-63
    5.2.4 边界条件与初始条件  63
    5.2.5 执行步骤  63
  5.3 模拟结果及分析  63-70
    5.3.1 周围土体位移场分析  64-66
    5.3.2 杆体轴力模拟结果及分析  66-70
6 结论与展望  70-72
  6.1 本文的主要工作与结论  70
  6.2 展望  70-72
致谢  72-73
参考文献  73-75

拉力型抗浮锚杆的现场测试与数值分析

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