预制混凝土格构锚固体系的设计方法研究

【摘要】：本文以广州某车辆段土建工程中高边坡的加固施工为背景,对PC格构梁加锚索的锚固机理,PC格构梁的截面设计方法及配筋计算。对梁体受锚固力的作用和边坡的加固过程都进行了仿真分析,将格构梁、锚索与坡体的相互作用应力状态开展了研究。同时结合工程中出现的现浇梁体受弯破坏甚至框架整体的滑动破坏机理展开了研究；并探讨了相关的影响因素,这些因素主要包括梁体的弯矩分布、滑动面及锚固长度的确定等。为了避免现浇梁的跨中弯矩过大,采用预制格构梁则可以避免跨中出现过大的弯矩。并且还能减小梁体截面积,并减少钢筋用量。预制格构梁是用于永久性工程中的,在某先特殊情况下需要拆除时,梁体能够再次利用,本文主要完成了以下工作：(1)对格构梁的理论计算方法进行了简单总结,并将数值模拟结果与理论计算结果进行了简单比较。(2)预制格构梁的锚固受力过程,进行有限元仿真分析,研究了施加锚固力后梁体的挠度、应力；基于梁体的最大锚固力,计算梁体的预应力配筋,并进行裂缝宽度验算,最后得到一组不同锚固承载力的格构梁配筋及尺寸表。(3)研究了坡体安全系数的4种计算方法,及推导了利用Bishop法推导坡体锚固荷载的计算方法。对锚索的锚固机理进行了研究,得到了锚固长度的临界值。研究结果为预制锚索格构梁的设计和优化提供了理论支撑。(4)针对广州某车辆段的边坡治理工程,提出了详细的整体设计方案,运用通用岩土分析软件FLAC3D软件对方案的处理效果进行了数值分析,得到了加固后的稳定系数。本文的研究结果,可以为同类工程的设计和施工提供参考。