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抗震预应力锚索性能研究及应用

侯育森  
【摘要】:预应力锚索是一种主要承受拉力的构件,通过钻孔将锚固段固定于深部稳定的岩土体中,并通过张拉锚索产生预应力,从而达到使被锚固体更加稳定和限制其变形的目的。由于预应力锚索具有主动加固、结构轻巧、加固效率高等特点,在边坡、深基坑等工程中得到了广泛应用。目前,静荷载作用下预应力锚索的性能研究较多,但是地震作用下预应力锚索抗震性能的研究还处于起步阶段。论文研究了预应力锚索在地震作用下的破坏模式,开展了抗震锚索的性能试验研究,并进行了现场试验与工程应用。论文主要工作如下: 首先分析了锚索施工、时间和岩体变形三个因素对预应力锚索锚固性能的影响。根据汶川地震后边坡的破坏特征详细的研究了预应力锚索在地震作用下的响应机制和破坏模式,并针对预应力锚索的破坏特征进行了原因分析。在此研究的基础上提出了一种适用于高烈度震区的抗震锚索。 其次,对提出的抗震锚索进行了实验研究,通过抗震锚索性能试验得出锚索的屈服荷载,并分析了压力分散型抗震锚索是否能利用其独特的抗震屈服大位移的特点来解决锚索各受力筋受力不均匀的问题。同时通过现场锚索的张拉实验来验证在既有施工条件和地质条件下抗震锚索是否能够承受设计荷载,并验证了锚索的张拉工艺是否可以优化。 最后,根据抗震锚索在毕威高速公路上某处高边坡的应用,依托实际工程案例中抗震锚索的施工情况和锚索预应力监测数据的综合分析,研究了抗震锚索在工程实例中的锚固性能,确定了抗震锚索在工程的各种参数,为抗震锚索的设计和施工提出了有效的建议和改进。


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