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分离式预应力锚索桩板墙的试验研究

王大伟  
【摘要】:随着我国经济的高速发展,道路交通建设进入大规模发展的快车道,在道路建设特别是山区道路建设中中,经常出现需要高填方建设的路段,需要使用合适的支挡结构进行支撑。近年来,预应力锚索桩板式高挡墙作为一种新型的支挡结构,在公路、铁路等交通建设中得到广泛应用,并取得了良好的效果。分离式预应力锚索桩板墙属于锚索桩板墙的一种,它具有结构简单,受力明确,便于施工等优点,可有效地缩短工期及降低工程造价,在工程中已经大量应用,但是在现阶段,对于预应力锚索桩板墙结构各部分之间的相互作用机理分析还不明确。 本文针对上述问题,本文进行了以下几个方面的研究: 1)总结概述了预应力锚索桩板墙在国内外的应用研究现状,列举了具有代表性的工程应用实例、计算研究方法,提出预应力锚索桩板墙在应用和研究中存在的问题。 2)选择了四个典型试验工点上分离式预应力锚索桩板墙结构形式实体工程进行原型试验分析,介绍了四个试验工点的概况,试验内容和试验方法,根据施工过程中的结构受力变化,把试验过程划分为填土工况(记作A工况)、锚索张拉工况(记作B工况)和工后观测工况(记作C工况)。 3)根据现场测试结果,研究总结在各个工况条件下填土土压力(包括车辆荷载所引起的侧向压力)的大小及分布规律,桩、锚固段桩周岩土、填土及锚索系统的变形协调规律,桩身内力、锚索拉力的变化规律。 4)通过对各个工况的研究分析,总结出在各个工况中的最不利工况,最佳受力状态,预应力锚索的作用,锚索初始预应力的确定以及在实际应用中预应力锚索桩板墙的合理高度。 5)介绍了传统上压力的确定方法以及在本试验中土压力的确定方法。 6)总结了目前常用的结构计算方法,对悬臂桩法、桩锚部分位移协调法、变形约束地基系数法进行简单介绍。 7)以弹性桩为代表,详细介绍了弹性桩的计算方法,并根据弹性桩K法计算编制一个简单实用的计算程序。 8)通过对一个工程实例的计算,得出在各个施工阶段受荷段的桩身内力,锚固段的桩身内力,与试验结果进行对比验证。 通过试验研究分析,得到了一些分离式预应力锚索桩板墙在施工各阶段的结构受力规律,总结了现阶段常用的结构计算方法,并在此基础上详细介绍了弹性桩的计算,为以后的工程设计计算提供一定借鉴和帮助。


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