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压力型锚杆现场试验及剪力分布计算

陈超  
【摘要】: 在土木建筑工程中,岩土锚固得到了日益广泛的应用。长期以来国内普遍采用的都是全长粘结的拉力型锚杆,相关的分析研究也已经比较成熟和充分。但另一方面,随着我国水利、交通、通讯等基础设施建设力度的加大,边坡、大坝、桥梁、隧洞、深基坑以及建筑结构物的抗倾倒、抗浮力、抗滑移等建设工程将对岩土锚固提出一些新的和更高的要求:如要求进一步调用岩土体的自身强度,锚杆应具有足够的耐久性,锚杆的使用应不影响周边地层的开发等。而目前国内普遍采用的拉力型锚杆是无法满足这些要求的。 本文第三章着眼于近年来出现的新型压力(分散)型锚杆,根据收集的相关资料论述了该锚杆的研究现状,阐述了其受力机理,并据此提出了求解压力型锚杆剪力分布的计算模型。在该计算模型中,运用Mindlin公式计算岩体位移,并基于在杆体与岩土体接触面上位移相等的假定与杆体的位移建立等式,进而求出沿杆体全长的剪力分布。在求解过程中使用标准计算软件MATLAB(5.3Edition)进行数个算例的计算,然后使用该软件的函数可视化功能绘制剪力沿杆体长度的分布曲线,最后通过对图象的分析得出压力型锚杆剪力分布的特征。另外,运用功的互等原理简单分析了尾部灌浆体径向扩张对提高杆侧摩阻强度的贡献。 本文第四章在在参考国内一些单位已经进行的部分压力型锚杆抗拔试验的基础上,针对基于岩层的该类型试验还是空白的现状,结合重庆大学沿江危岩边坡治理工程设计了岩层中的压力型锚杆与传统拉力型锚杆抗拔力对比实验。在参考文献的基础上自己设计制作了压力型锚杆杆体,在试验中得到了相关的P~s曲线,比较了两种锚杆的荷载传递性状,探讨了影响压力型锚杆承载力的因素。为在实际工程中设计和使用压力型锚杆提供了部分参考。


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