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预应力锚索长期耐久性研究

唐均  
【摘要】:近年来,随着预应力锚固技术的广泛应用,预应力锚固系统的长期运行效益研究已成为岩土工程领域的热点问题,本文章基于大量的文献研究和实践,借助于对已服役锚索的开挖试验和对已服役锚索的预应力变化监测分析,结合数值仿真计算分析,对预应力锚索的长期运行效益进行了一定的研究,得出了一系列有益于理论和实践的研究成果。 (1)通过对某工程已服役20年之久的预应力锚索的现场开挖试验,得出了全长粘接的预应力锚索的注浆质量、钻孔精度及砂浆防护体的厚度等对预应力锚索的运行年限有很大的影响。 (2)通过对现场开挖资料的分析,得出了预应力锚索在运行多年后钢绞线的腐蚀规律呈“分段式”分布,根据所处外部环境的不同呈现不同的腐蚀特征,即严重腐蚀区、轻微腐蚀区和无腐蚀区。 (3)通过对已服役锚索预应力衰减规律的长期现场监测,揭示了锚索预应力的长期变化规律以及在不同影响因素下的变化特征和规律,即预应力锚索在完成张拉锁定后的40天内,预应力锚索应力衰减明显,尤其在前10天应力衰减显著,40天内应力衰减程度达到张拉锁定值的20%,后期应力衰减不明显,应力衰减缓慢,但总趋势是继续衰减。 (4)通过数值仿真试验可知,钻孔弯曲造成的预应力损失对锚索的加固效果有一定影响,钻孔弯曲越大,造成的预应力损失也越大,同时预应力锚索对岩体的加固效果减弱也越明显,钻孔增加角度与预应力锚索在岩体上产生的应力大小呈反比线性关系;预应力锚索长期运行后预应力的损失对岩体产生的应力值、位移值都有一定影响,但对加固范围的影响不是很明显;预应力锚索对岩体产生的应力值及位移值损失幅度与预应力的损失幅度呈正比线性关系。 (5)在数值仿真计算中,通过对不同群锚间距的长期运行效益分析,得出了当群锚间距减小以后,7m间距的锚索预应力损失10%后的加固效果同8m间距的锚索没有预应力损失的加固效果相似;6m间距的锚索预应力损失10%后的加固效果同7m间距的锚索没有预应力损失的加固效果相似;6m间距的锚索预应力损失20%后的加固效果同8m间距的锚索没有预应力损失的加固效果相似。由此提出了合理的群锚间距对预应力锚索的长期运行效益有一定的参考意义。


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