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《重庆大学》 2003年
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岩土锚杆的锚固力学特性研究

张培胜  
【摘要】: 岩土锚固技术是通过埋设在岩土体中的锚杆,将结构物与岩土体紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与岩土体的抗剪强度传递结构物的拉力或使岩土体自身得到加固,以保持结构物和岩土体的稳定。与完全依靠自身强度、重力而使结构物保持稳定的传统方法相比较,岩土锚固技术具有许多鲜明的特点。 锚杆锚固段的传力机理和加锚节理的抗剪性能是岩土锚固工程设计中的关键问题。现行有关设计规范和技术标准均采用剪应力均匀分布假设进行设计,但这种设计假设与锚杆受力的实际情况不相符合。国内外学者对锚杆锚固段传力机理的大量研究表明,锚杆锚固段的剪应力分布是与岩土体的性质以及锚杆所受拉力的大小密切相关的。在同一种岩土体介质中,当荷载相对较小时,剪应力的最大值在锚固段的顶端,随着荷载的增大,锚固段顶端的剪应力超过锚杆与岩土体的界面抗剪强度,剪应力的峰值向锚杆深处转移,以渐近方式发生滑动并改变粘结剪应力的分布。但现有的理论分析方法,都没有能够十分准确反映锚杆这种在不同荷载作用下的实际工作机理。 为了更好的研究锚杆在不同荷载作用下,锚杆的工作状态从弹性到弹塑性发展的整个过程,本文进行了锚杆受力的模型实验研究,根据实验结果提出了剪应力与位移的弹塑性本构关系表达式,并根据锚杆受力的基本方程,求解得出了锚杆在不同工作状态下从弹性到弹塑性滑移的全过程中锚杆的内力分布。同时分别对圆柱形锚固段和底端有锚定板或膨胀体的锚固段两种边界条件进行对比分析。 锚杆在节理处的抗剪性能,理论和实验研究做的比较多,但许多理论研究没有考虑节理的剪胀效应或者在对锚杆应用Mises屈服准则的时候存在一些问题。关于锚杆抗剪的最优安装角目前也尚未有统一的定论。本文根据基本理论分析,考虑节理的剪胀效应并利用Mises屈服准则求解得出了加锚节理面抗剪的最优安装角。同时本文分析了在岩质边坡锚固工程中边坡的破坏机理、加固方式、施工费用等对锚杆最优安装角的影响。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU476

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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