岩土预应力锚索荷载传递规律及其设计方法研究

【摘要】：为探索预应力锚索荷载传递的规律及其更加符合实际的设计计算方法,本文采用多种手段和方法,对预应力锚索的力学传递过程进行了系统深入的分析和研究。其主要工作与特点包括以下几个方面: 1.利用弹性力学的空间半无限体理论,推导求出了半无限体柱状孔洞内受集中力及均布载荷作用时其体内应力及位移的解,为分析预应力锚索的力学分布规律提供了理论基础。 2.通过利用弹性力学的空间半无限体理论以及推导求出的理论结果,对预应力锚索加载后应力及位移沿索体界面、注浆体与岩土体界面以及应力在岩土体中的传递规律进行了分析研究,推导出了各种情况下应力及位移分布的表达式。 3.通过锚索现场试验和利用有限元分析软件ANSYS对锚索力学分布规律进行数值模拟分析,对锚索力学分布规律的理论分析结果的可靠性进行了成功验证。 4.利用理论分析结果对传统的基于锚固段剪应力是均匀分布假设的锚索设计计算方法进行了修正,提出了一种关于锚索锚固段长度、锚索间距以及应力松弛区加固深度等参数的设计计算新方法。 5.介绍了这一锚索设计计算新方法在常张高速公路边坡防护工程中的具体应用过程。详细说明了拉压分散型锚索的锚固段长度、单元间距、锚索间距以及应力松弛区加固深度等设计参数的确定方法。