一、预应力锚索锚固段周边剪应力分布特性的弹性理论分析(论文文献综述)
魏支援[1](2021)在《砂加卵石双地层预应力锚索传力机理及设计优化研究》文中提出预应力锚索加固技术能够提高岩土体的自身强度和自稳能力、减轻支护结构的自重,因此通常与支挡结构物共同组成锚索支护系统,被广泛应用于基坑支护。当基坑场地土层比较复杂时,锚索的锚固段会穿越多种地层,此时,传统的基于单一地层的锚索传力机理力学模型不再适用,且不同因素对锚索极限承载力的影响及其机理尚不明晰,给预应力锚索设计计算及设计优化带来了一定的困难。本文以锚拉地连墙为支护形式的基坑工程项目为背景,研究了锚固段穿越砂加卵石双地层条件下预应力锚索的锚固性能、传力机理、设计计算及优化方法。首先,采用理论解析方法对锚固段穿越砂加卵石双地层条件下的锚索传力机理以及承载力计算方法进行了研究;其次,设计并实施了现场拉拔试验,对砂加卵石双地层条件下的锚索承载性能进行了研究;然后,运用FLAC3D模拟拉拔试验获取砂层和卵石层更加准确的极限粘结强度,并对锚索在砂加卵石双地层条件下的传力机理进行了数值分析;最后,运用FLAC3D模拟对锚固长度、钻孔直径、钢绞线数量及规格、浆体性质等因素对于锚索极限承载力的影响进行了敏感性分析,在此基础上对现行的预应力锚索设计方法进行了优化。主要研究结论如下:(1)建立的适用于砂加卵石双地层条件下的弹簧-双粘片力学模型可以充分考虑浆体及其周围不同岩土体的性质对于锚索锚固性能的影响,为锚索承载力计算以及设计计算提供理论依据。(2)现场试验表明,当锚索的锚固长度为12m,其中砂层中3m,卵石层中9m时,锚索的承载力可以达到500kN,当砂层中锚固段长度增加10m时,锚索承载力的提高和锚索自由端位移量的减小均不显着。(3)通过FLAC3D模拟现场拉拔试验,对比p-s曲线得到砂层和卵石层更加准确的极限粘结强度分别为30kPa和200kPa;砂加卵石双地层中锚固段的侧向剪应力并非均匀分布;随着拉力的增大,砂层中锚固段的剪应力先达到极限粘结强度从而屈服,然后屈服状态会逐渐向卵石层中锚固段传递。(4)可以运用FLAC3D进行锚索设计优化。首先通过FLAC3D模拟现场拉拔试验获取更加准确的地层极限粘结强度,然后调整不同地层中的锚固段长度、钻孔直径等设计参数,运用FLAC3D模拟拉拔试验测试不同设计方案的锚索承载力,最后通过多次模拟对比可以得到最优的锚索设计方案。
何江飞[2](2020)在《高陡黄土边坡加固工程加筋土-框锚结构作用机理研究》文中研究说明黄土地区是我国地质灾害最发育的地区之一,随着城镇开发不断深入,黄土区产生大量的人工开挖高陡边坡,由于这些高陡边坡紧邻居民区、厂矿及道路,施工作业面狭窄、支护空间受限,传统的治理方法难以实现灾害的快速修复。本文以某高陡黄土边坡加固工程为依托,采用现场调查、室内模型试验、理论分析、数值模拟和现场监测等手段对加筋土-框锚组合结构的作用机理进行研究,主要研究成果如下:(1)基于现场调查的基础上,探讨了高陡黄土边坡失稳特征;基于协同作用理念,为解决黄土高陡边坡快速修复、支护结构变形位移大的问题,提出了加固高陡黄土边坡的“有限填土加筋土-框锚组合结构”。基于数值计算模型,研究了组合结构协同作用机理,并引入稳定系数和荷载分担比概念,探讨了有限填土加筋土与框锚组合结构稳定影响因素,并对各因素的敏感性进行了分析,总结了组合结构稳定系数和结构荷载分担比随各影响因素的变化规律,得出锚索预应力设计参数对结构稳定系数和结构荷载分担比影响较大,为后续室内试验、理论分析提供参考。(2)开展了室内物理模型试验,研究了有限填土加筋土与框锚结构的作用机理,验证了组合支护结构的协同作用效应。从应力角度分析了组合结构工作机理,根据附加应力法理论,建立了锚索预应力作用下土体的等效应力计算公式;引入条分法理论,建立了考虑预应力锚索附加应力的组合结构安全系数计算方法,通过工程算例分析,探讨了预应力与安全系数关系,表明本文计算方法较好体现了锚索预应力作用,同时表明锚索对支护体系整体稳定极为重要。(3)以铭帝1#边坡为工程背景,构建了有限填土加筋土与框锚组合结构的FLAC3D数值分析模型,考虑自然工况、降雨工况条件下及考虑坡顶交通荷载作用下,有限填土加筋土-框锚组合结构的作用效应,并评价交通荷载对组合结构的稳定性影响。根据现场监测和数值计算结果获得了组合结构实际应用的变形特性及工作规律,验证了有限填土加筋土-框锚结构的有效性,成功解决了黄土高陡边坡快速修复、支护空间受限、常规加固方案变形量大及变形不协调关键技术难题。
武佳琦[3](2020)在《岩质边坡注浆型锚杆固作用机理及合理锚固深度研究》文中认为锚杆支护是提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程问题最有效的手段之一,锚固系统将锚杆与岩土体紧密连接在一起,通过两者之间的耦合作用,对岩土体进行加固。对锚杆的锚固作用机理正确认识是合理进行工程设计的基础,为深入揭示锚杆对轴向拉力荷载的传递机制,本文针对岩质边坡注浆型锚杆,对其锚固作用机理、锚固段摩阻应力分布模式及合理锚固深度进行研究。主要研究工作与结果如下:(1)针对岩质边坡,阐述了锚杆对边坡锚固作用的基本原理,总结分析了锚固系统主要的4种破坏模式,并对其敏感性排序。(2)在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,考虑锚固段前、后端的边界条件以及锚固段的静力平衡条件予以修正,得到锚固段侧表面剪应力的计算表达式。(3)在考虑剪切错动的前提下基于Mindlin位移解求解出锚固段表面剪应力的计算表达式,并结合实例分析得到锚固段表面剪应力的分布模式,进而按照最大剪应力控制法,给出了锚固段合理长度的确定方法。(4)由本文提出的两种方法得到的锚杆锚固段剪应力分布模式,均为初始值大于0的单峰曲线。(5)使用FLAC3D软件对岩质边坡锚杆进行数值模拟分析,并将其结果与理论方法进行对比分析。
牛云彪[4](2020)在《基于有限差分法的压力型锚索在黄土地层中锚固机理的研究》文中研究说明压力(分散)型锚索因其锚固段受压而稳定性强、整体承载能力高、施工便利、耐腐蚀性强等优点,在岩土工程领域被广泛应用。近年来关于压力(分散)型锚索的锚固机理、荷载传递机制等方面的理论研究、试验研究、数值模拟均取得了较大的进展,然而,这些研究大都是针对岩石介质中的锚索设计,而对于土体介质包括黄土中的锚索研究则相对较少。现行的许多压力(分散)型锚索的设计理论是否同样适用于土体介质,同样不得而知。黄土体具有孔隙发育良好、压缩性高等特征,该特征正好契合了压力型锚索对其锚固介质的压缩特性。一方面土体受压,改善了土体的性质,另一方面,也能够为锚索提供更大的锚固力,这也成为压力(分散)型锚索能够在黄土地区广泛应用的一个重要的先决条件。基于上述研究背景,本文着重研究了土体介质中压力(分散)型锚索的荷载传递机制和锚固段应力分布等内容。首先介绍了有限差分法及基于该方法的数值模拟软件FLAC3D的概念和原理,以及压力(分散)型锚索相关的理论设计、研究方法和我国关于锚索设计的相关规范;其次对压力型锚索承受荷载时其锚固段应力分布的全过程进行了理论分析,得到了锚索锚固段在弹性、软化和脱粘等多个阶段下的应力分布规律;在对风化土体中压力型锚索拉拔试验进行FLAC3D建模时,考虑了土体渗透注浆加固效应,将建立的简化模型和精细模型的分析结果与试验结果进行了对比,验证了两种建模方法的可行性与可靠性,而第二种建模方法更接近锚索工况的实际情况,分析得到的结果也更加精确;通过对压力分散型锚索建模方式的探讨,建立了粘土体中压力分散型锚索现场破坏试验对应的FLAC3D数值模型,通过将模拟结果、试验值与两种理论设计值进行对比分析,验证了两种理论设计方法在土体介质中的适用性以及建模方法的精确性;最后建立了一个黄土地层中压力分散型锚索的工程算例的数值模型,通过变参数分析,得到了锚索的锚固长度、锚索孔径及承压板个数对应力分布的影响规律;通过模拟不同承压板间距下的压力分散型锚索承受荷载,得到了黄土地层中压力分散型锚索的承压板合理间距。
刘林博[5](2020)在《压力(分散)型锚索锚固机理与设计方法研究》文中研究表明压力分散型锚索作为一种新型的岩土工程锚固加固技术,引入我国的二十余年时间里得到了迅猛的发展,在边坡工程、基坑工程、隧道洞口加固工程、地下硐室工程及抗浮工程等中得到了极为广泛的应用,在实际工程应用中表现出了良好的锚固性能以及经济效益,因而运用前景广阔。但是,压力分散型锚索的工程应用超前于其理论研究,因此,在实际工程中可能会存在风险隐患或者资源浪费等问题。综上所述,对于压力分散型锚索受力机理及工程应用的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以成均馆大学Nak-Kyung Kim教授所做的现场试验为基础,分析了压力分散型锚索的受力机理,采用了理论研究和数值模拟分析相结合的思路,展开了注浆体—岩土体界面剪应力分布问题研究,得出了有参考价值的设计公式、模拟思路和设计方法。论文进行的主要工作如下:1)从试验研究、理论分析以及数值模拟方面综述了预应力锚索相关的研究,尤其是压力分散型锚索的研究。通过学习对比以及对西安未央区某基坑加固工程的调研,以及与其他类型锚索的对比,比较详细的介绍了压力分散型锚索结构、作用机理、优势以及适用范围等。2)针对一些学者关于压力分散型锚索注浆体—岩土体之间界面剪应力沿锚固段分布的理论公式进行了研究,结合相关现场试验研究结果,根据其主要失效模式,从理论上分析了荷载传递机理。通过选择合理的荷载传递模型,考虑锚固段界面所处阶段,基于微元体建立反映单根锚索锚固段界面剪应力和注浆体轴向应力分布规律,并与成均馆大学Nak-Kyung Kim教授所做的现场试验结果进行对比,得到了比较一致的结果。同时,对锚固长度L、单元锚索锚固力P进行了分析。3)对成均馆大学Nak-Kyung Kim教授所做的压力型锚索用大型有限元软件Abaqus进行了数值模拟研究,选用了与实际情况相对较为吻合的模型、参数和注浆体—岩土体之间界面接触模型,通过将数值模拟结果与试验结果、理论分析结果进行对比,验证了模型、参数和界面接触模型的合理性。对预应力锚索荷载传递机理的认识及锚固效果的研究提供了一定的指导意义。4)综合国内外的相关设计成果,提出了以可靠度理论为基础,采用极限状态设计法和分项系数法进行设计,从钢绞线断裂、注浆体压碎以及注浆体和岩土体滑移三方面对岩土工程加固锚固方面进行了综合考虑的设计方法。综上所述,理论分析、数值模拟的结果与成均馆大学Nak-Kyung Kim教授的现场试验结果一致,三者互为验证。这说明了本文理论分析、数值模拟地准确可信。数值模拟能够良好地反映实际情况,对压力型锚索锚固加固工程地优化、施工工艺以及相关规范地制定都具有一定的参考意义。
陶文斌[6](2020)在《高应力软岩巷道锚杆支护优化及工程应用研究》文中研究表明安徽省和山东省作为我国重要煤炭能源基地,随着煤矿开采深度不断增大,深井软岩巷道面临高应力环境,巷道存在变形严重、支护困难等问题,造成巷道返修频繁和锚杆失锚安全事故显着增加,严重影响巷道正常施工和威胁人员安全。本文基于安徽省和山东省矿区地应力测试分析结果,明确了安徽和山东矿区地应力场分布规律,以安徽淮南矿区潘三煤矿为例,对潘三煤矿地应力进行实测,并模拟分析在巷道轴向与最大水平主应力方向成不同夹角时巷道围岩应力与锚杆轴力变化规律,发现巷道变形不仅与地应力大小相关,而且还与巷道轴向和最大主应力方向有关,对高应力软岩巷道锚杆支护提出了更高的要求。通过正交试验分析锚杆加固岩体影响因素作用,对锚杆支护工艺进行改进,提出了锚杆锚固优化方案,并将其应用于高应力软岩巷道支护实践中,取得了较好的效果。研究成果可为安徽省和山东省矿区软岩巷道锚杆支护提供借鉴。主要研究成果如下:(1)通过对安徽、山东矿区地应力测试结果分析,发现安徽和山东矿区是以水平应力为主的高地应力矿区。以淮南矿区潘三煤矿为例,采用应力解除法对潘三煤矿地应力进行了现场实测,得到潘三煤矿地应力大小及分布规律,潘三煤矿为典型高地应力矿井,以南北向水平应力为最大主应力,且水平应力与垂直应力差值和最大与最小水平应力差值均较大。现场发现当巷道布置轴向与最大水平主应力方向近似垂直时,巷道变形量急剧增加。(2)对最大水平主应力方向与巷道布置轴向成不同夹角的巷道锚杆锚固支护进行数值模拟研究。当巷道布置轴向与最大水平主应力方向的夹角在0°~30°时,巷道围岩应力较为缓和;当夹角大于30°时,巷道顶部和底板区域应力显着升高并且应力集中程度增大;锚杆自由段轴力呈“一”字状分布,锚杆锚固段轴力呈“乀”字状分布,帮部锚杆轴力随最大水平主应力与巷道轴向所成夹角增大而呈负相关,顶部锚杆轴力随夹角增加呈正相关且增加显着。当夹角大于30°时巷道顶板逐渐转为重点支护区域,应加强锚杆对顶板支护。(3)对于局部变形严重的高应力软岩巷道,采用加长锚固锚杆或全长锚固锚杆支护存在锚杆承载能力低和锚固段受力不均的现象,无法依靠锚杆支护解决巷道大变形的问题。通过设计锚杆拉拔试验正交方案开展锚杆加固岩体影响因素研究,试验结果表明:锚杆失效首先发生在锚固体与试块粘结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性-塑性-破坏6个动态阶段,不同锚杆加固岩体影响因素对锚固失效和锚杆极限拉拔力作用不同,其中试块强度和锚杆预应力对提升锚杆极限拉拔力影响显着。(4)基于对锚杆加固岩体影响因素分析,提出了高预应力后张法全长锚固支护工艺,并研发高预应力减摩垫片和高预应力全长锚固锚杆。对高预应力后张法全长锚固支护的受力特征进行了分析和对支护围岩承载能力进行了理论计算,并采用测力锚杆对高预应力后张法全长锚固支护与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行了室内和现场试验对比。高预应力后张法全长锚固支护方法具有高预应力支护与全长锚固支护的特点,在全长锚固的基础上使得预应力得以向围岩内传递,增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构,在现场试验中有效控制了围岩变形;同时高预应力后张法全长锚固支护方法使锚固界面剪应力分布更加平缓,减少应力集中出现,有效避免了脱锚失锚事故发生。(5)对非均匀应力环境中的深埋圆形巷道围岩-锚杆受力力学机制进行了分析,并考虑围岩软化、扩容和锚杆锚固效应影响,推导了不同水平应力下围岩弹塑性区应力、位移表达式以及锚杆轴力和锚固界面剪应力的解析表达式,进而对围岩侧压系数、锚杆预应力、围岩弹性模量和锚杆长度四个影响因素进行分析。侧压系数是影响巷道锚固破碎区形态的主要因素,不同锚固破碎区形态造成巷道不同位置锚杆受力分布不同;通过锚杆支护抑制巷道锚固破碎区变形是控制巷道变形重点,提高锚杆预应力和改善围岩强度可以显着提高锚杆支护质量,只改变锚杆长度对改善支护效果影响很小。(6)根据高地应力软岩巷道地质环境以及现有围岩分类标准,提出了以地应力测量结合围岩分级指标为基础,测力锚杆全程监测为依据,高预应力全长锚固技术为核心并采用数值模拟修正的动态支护优化方案,对巷道重点支护区域进行局部支护强化设计。结果表明:该支护优化方案改善了围岩特性,通过增加围岩有效压应力来减小巷道变形量,提高了围岩抗变形能力,支护效果比较显着。
王雷[7](2019)在《深部采区高强锚注自成巷控制机理研究》文中指出传统长壁式开采需要留设护巷煤柱,受到“三高一扰动”的影响,护巷煤柱围岩松散破碎,自身承载能力弱,支护构件失效频繁,巷道顶板网兜严重、帮部剧烈鼓出、底臌大变形,巷道频繁维护与返修,同时回采巷道留设的护巷煤柱,不仅造成煤炭资源的严重浪费,还造成工作面围岩应力集中,引发工作面冲击地压、煤与瓦斯突出等重大安全事故,严重制约着煤矿安全、高产和高效的运营。针对上述问题,明确深部采区自成巷短臂梁破坏机理,开展深部采区自成巷锚注机理和控制效果研究,为深部采区自成巷支护提出针对性控制措施,对煤矿安全高效生产具有重要的理论与工程意义。本文以新汶矿区孙村煤矿为工程背景,采用理论分析、数值试验、室内试验和现场试验研究方法,研究深部采区自成巷锚注控制机理,主要研究工作及成果如下:(1)深部采区锚注自成巷顶板破坏机理研究基于自成巷原理,自成巷顶板结构具有明显阶段性的特点,将自成巷顶板划分为四个区域,即切缝准备区、切缝实施区、切缝影响区和切缝稳定区,同时基于上限分析理论和能量转化平衡原理,建立自成巷顶板不同区域的力学分析模型,推导了不同区域分阶段自成巷短臂梁冒落曲线方程,明确了不同参数下切顶短臂梁冒落变化规律。随着岩体粘聚力c、注浆锚索预应力p、临时支护力F和巷帮围岩强度pt的增加,切顶短臂梁冒落范围逐渐向巷帮方向转移,当注浆锚索间距d、围岩应力q、切顶角度θ和应力集中系数λ减小时,切顶短臂梁冒落范围逐渐向巷帮方向转移,岩体内摩擦角φ增大,切顶短臂梁b呈增大趋势,但差距不明显,而切顶短臂梁a呈明显减小趋势。(2)深部采区自成巷锚注控制机理研究考虑注浆围岩参数和注浆锚索支护参数等因素影响,推导了锚注复合体力学参数计算公式,揭示了锚注复合体力学参数变化规律。锚注复合体粘聚力与注浆围岩粘聚力、注浆围岩内摩擦角和锚索预紧力正相关,与间排距负相关,锚注复合体内摩擦角与注浆围岩内摩擦角和注浆锚索预紧力正相关,与间排距负相关。开展了注浆体、锚注体力学试验和注浆锚索锚固性能试验,结果表明水灰比和粒径对破碎围岩注浆体强度影响较大,水灰比0.5:1注浆体强度和注浆锚索剪应力较大,粒径10~15mm注浆体强度较小,锚注体强度与预紧力和支护构件数量呈正相关。(3)深部采区自成巷锚注复合体承载强度研究基于自成巷顶板围岩结构,分析了自成巷锚注复合体承载结构的几何参数,建立了自成巷锚注复合体承载强度力学模型,推导了自成巷锚注复合体承载强度计算公式,揭示了自成巷锚注复合体承载强度变化规律。自成巷锚注复合体承载强度与锚注复合体粘聚力、内摩擦角、预紧力、注浆锚索长度和直径呈正相关性,与注浆锚索间排距呈负相关性;通过采用注浆加固技术,对注浆围岩施加高预紧力,选取合理的注浆锚索间距和直径,是提高自成巷稳定性的有效途径。(4)深部采区自成巷锚注支护数值试验研究考虑顶板切缝高度、切缝角度、注浆加固范围和注浆加固参数等因素影响,设计了16种对比方案,开展了深部采区自成巷锚注支护数值对比试验,分析了巷道位移和围岩应力的变化规律,揭示了不同因素影响下深部采区自成巷锚注控制机制。研究表明:随着注浆加固范围和注浆加固等级的增加,自成巷位移量和实体帮竖向应力、水平应力呈降低趋势;随着切顶高度和切顶角度的增加,自成巷不同部位最大位移量和围岩峰值应力呈现减小的趋势,综合考虑施工情况选择切顶高度8m和切顶角度20°。(5)深部采区自成巷锚注支护模型试验研究开展了自成巷锚注支护地质力学模型试验,分析了锚注自成巷围岩应力和位移演化规律,明确了锚注自成巷围岩控制效果。研究表明:随着距自成巷实体帮距离增大,侧向支承压力呈现出先增大后逐渐减小的分布规律,锚注自成巷的侧向支承压力峰值为0.91MPa,距实体巷帮的距离为0.1m;随着开挖进尺的增加,自成巷顶板内部位移先急剧增加后趋于缓慢,开挖进尺0~100mm范围内,切缝顶板受超前支承压力影响,位移显着增加;工作面开挖到监测断面后,顶板上覆岩层随着切缝顶板回转下沉,位移进一步增加,自成巷顶板最大变形量分别为2.5mm,表明锚注自成巷的围岩控制效果显着。(6)深部采区自成巷锚注支护现场应用研究以孙村煤矿2215上平巷为工程依托,进行了浆液扩散规律试验、注浆锚索锚固性能试验和巷道顶板分区等现场试验,并对单体支柱受力、注浆锚索受力和顶板离层进行监测,验证了深部采区自成巷锚注支护控制效果。研究表明:孙村煤矿2215上平巷采用高强锚注自成巷技术,巷道顶板围岩裂隙充填密实,注浆锚索锚固力高,顶板离层值较小,减小了工作面超前支护范围,工作面矿压显现不明显,自成巷围岩控制效果显着。
唐岩岩[8](2019)在《浅滩深基坑锚索抗滑桩支护体系优化研究与应用》文中指出随着国民经济的快速发展和城市化进程的不断推进,我国对地下空间的利用率越来越高,随之深基坑工程大量涌现。锚索抗滑桩支护体系作为深基坑支护的一种主要形式之一,由于其受力更加合理,变形更易控制等特点而被广泛应用。但我国对锚索抗滑桩体系的设计和应用,仍属于半经验状态,尤其饱和岩土的支护设计更是少之又少。桩锚支护体系设计易出现两种极端,一方面是支护体系设计偏安全,不能充分利用结构自身的抗力,造成资源浪费和成本增加;另一方面是支护结构体系设计强度不足,不能对深基坑进行有效的支护,引起基坑局部失稳或坍塌,造成重大人员是伤亡和财产损失。本文以红岛深基坑工程为依托,采用“理论分析—数值模拟—监测对比”的研究思路,对锚索抗滑桩支护体系设计和优化进行深入研究,研究成果如下:(1)本文基于剪切位移法,对拉力型锚索锚固段周围饱和岩体的荷载传递机理及应力—应变特性进行研究;从荷载施加的角度出发,将饱和岩体的受力特性简化成三折线模型,对岩土体的弹性、弹塑性和塑性阶段的受力力学特性进行分析;(2)考虑锚索作用点处锚索与该处抗滑桩的变形协调一致,并系统阐述五种锚索设计计算方法,对五种计算方法进行对比分析,发现随着锚索设计拉力的增大,桩身的最大剪力值减小,最大负弯矩增大;根据锚索作用抗滑桩位置和数量的三种不同情况,考虑锚索与抗滑桩身的位移协调关系,对锚索抗滑桩的受力状态进行分析。发现考虑锚索与抗滑桩身的位移协调时受力更加合理;(3)采用ABAQUS强度折减法,对预应力锚索抗滑桩的各主要影响因素进行研究,分析单因素改变对深基坑支护稳定性的影响规律;从定量的角度,分析单因素对锚索抗滑桩支护稳定的影响程度;研究发现在饱和岩体开挖过程中都经过显着变形→缓慢变形→趋于稳定三个阶段;(4)基于GA算法构建目标函数,从安全、合理、经济的角度,确定预应力锚索抗滑桩支护体系最合理参数组合,利用有限元软件对该设计方案进行模拟,从地表沉降、地表水平位移、抗滑桩水平位移和锚索轴力等角度进行研究,分析该支护结构设计的可行性。结合工程实测数据,对比分析其合理性。
王庆翔[9](2019)在《压力分散型锚索边坡加固技术研究》文中认为压力分散型锚索目前在锚固工程中已经得到广泛的应用,与拉力型锚索相比,其受力机制更合理,锚固性能更良好。但压力分散型锚索锚固机理复杂,在不同岩土条件下承压板的间距有待确定,锚索长期预应力很难预测。依托南宁市五象新区基坑(边坡)项目,通过理论总结、现场试验及数值模拟等方法针对压力分散型锚索的锚固机理、承压板间距、极限抗拔承载力及锚索长期预应力损失等进行研究,主要内容与成果如下:(1)总结常见的压力分散型锚索锚固机理解析解;运用FLAC3D建立压力分散型锚索的计算模型,对其锚固段的受力状态进行研究;对比四种解析解与数值解之间的差异。利用锚固段数值解对锚固段注浆体、岩土体的受力特性进行了研究。(2)利用数值模型计算得到的不同岩土体条件下锚固段应力分布结果得到软岩、极软岩、类土质及粘土的合理承压板间距范围。(3)研究了压力分散型锚索的结构与受力等特征;分析了压力分散型锚索的破坏模式,基于破坏模式得到极限抗拔承载力理论计算方法,通过现场拉拔试验验证了此计算方法的可行性。对压力分散型锚索极限抗拔承载力的影响因素进行了敏感性分析。(4)基于边坡工程锚索预应力监测数据,采用双曲线法对其拟合分析,探讨了该工程锚索预应力的长期变化规律;运用广义Kelvin蠕变耦合效应模型建立锚索长期预应力计算模型,并与监测数据对比验证了该模型对本工程的适用性。分析了几个影响长期预应力损失的因素,提出控制锚索长期预应力损失的方法。
许虎[10](2019)在《纤维砂浆对预应力锚索锚固性能影响研究》文中提出预应力锚索凭借能发挥岩土体自身强度、占用空间小、深层主动支护、造价低和操作简单等特点,广泛应用于边坡工程、隧道工程、采矿工程和基坑工程中。而在实际工程中,预应力锚索所使用的水泥砂浆由于抗拉性能差,在张拉荷载作用下,注浆体容易产生裂缝并导致钢绞线锈蚀,影响预应力锚索的耐久性,极大地限制预应力锚索的发展前景。因此,当下改善灌浆材料的工作性能刻不容缓。聚丙烯纤维砂浆是通过在水泥砂浆中加入一定量聚丙烯纤维来研制成的一种新的复合水泥基材料,它不仅具有较高的抗拉强度,还能增强砂浆的抗裂能力,提高砂浆与孔壁的粘结,改善锚固段的受力特征,从而提高锚杆的锚固效果和长期性能。本文采用理论分析、物理模型试验和数值模拟相结合的研究方法,开展拉力型锚索预应力锚索在聚丙烯纤维砂浆和普通砂浆条件下的锚固性能研究,并对其锚固机理进行分析:1.首先通过查阅相关文献,总结拉力集中型锚索的锚固机理,并以Kelvin位移解为基础,得出拉力集中型锚索锚固段荷载传递规律和剪应力分布规律,在此基础上讨论岩体弹性模量和锚孔孔径对锚固段受力的影响,并对锚索的几种常见破坏形式及破坏面进行总结。2.总结聚丙烯纤维对水泥砂浆力学性能的影响,在此基础上进一步探讨纤维砂浆对锚固段上的抗剪强度、剪应力分布规律的影响。理论分析得出:纤维的掺入能加强灌浆材料的抗裂性能和抗断裂韧性。这对锚固系统的耐久性提升具有重要的意义。3.以贵州山区的典型高边坡防护工程为原型,并选取合适的相似比,开展普通砂浆和聚丙烯纤维砂浆下拉力集中型锚索锚固性能的物理模型试验,分析并得到聚丙烯纤维砂浆对拉力集中型锚索锚固段的抗剪强度、剪应力分布曲线的影响,实验结果表明:纤维的掺入能缓解锚固段应力集中现象,提高锚索在高应力工作状态下的锚固能力及耐久性。4.利用FLAC3D软件对纤维砂浆下预应力锚索的锚固性能进行数值模拟计算,得到不同注浆材料的轴向应力和剪应力分布规律,计算结果与第四章中的试验数据呈现相同的变化规律,进一步验证本文所得研究成果的可靠性。
二、预应力锚索锚固段周边剪应力分布特性的弹性理论分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、预应力锚索锚固段周边剪应力分布特性的弹性理论分析(论文提纲范文)
(1)砂加卵石双地层预应力锚索传力机理及设计优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 锚索传力机理研究现状 |
1.2.1 引言 |
1.2.2 试验研究 |
1.2.3 理论研究 |
1.2.4 数值模拟研究 |
1.3 锚索设计计算方法研究现状 |
1.3.1 锚索破坏形式研究 |
1.3.2 临界锚固长度研究 |
1.3.3 单锚设计计算方法研究 |
1.4 现存问题 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.6 本文主要创新点 |
2 锚索传力机理理论分析 |
2.1 引言 |
2.2 锚索锚固段剪应力分布理论研究 |
2.2.1 弹性力学法与弹性模型 |
2.2.2 界面力学法与剪切滞模型 |
2.2.3 荷载传递法与双曲函数模型 |
2.3 砂加卵石双地层弹簧-双粘片模型 |
2.3.1 模型假设与理论基础 |
2.3.2 模型建立与求解 |
2.4 本章小结 |
3 现场拉拔试验 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 项目简介 |
3.1.2 工程地质条件 |
3.2 拉拔试验设计 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 试验器材及参数 |
3.2.3 试验分组与实施 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 钻孔与注浆工效 |
3.3.2 荷载-位移曲线 |
3.4 本章小结 |
4 极限粘结强度与传力机理数值分析 |
4.1 FLAC3D软件与cable结构单元 |
4.1.1 FLAC3D三维问题有限差分数值原理 |
4.1.2 FLAC3D求解流程 |
4.1.3 Cable结构单元 |
4.2 数值模型建立 |
4.2.1 模型基本假定 |
4.2.2 模型网格与边界条件 |
4.2.3 本构模型及参数 |
4.3 极限粘结强度取值分析 |
4.3.1 p-s曲线对比 |
4.3.2 极限粘结强度获取 |
4.4 传力机理数值分析 |
4.4.1 剪应力分布 |
4.4.2 岩土体位移 |
4.5 本章小结 |
5 锚索设计优化 |
5.1 引言 |
5.2 设计参数影响数值分析 |
5.2.1 试验参照组 |
5.2.2 锚固长度及位置 |
5.2.3 锚固段钻孔直径 |
5.2.4 钢绞线数量及规格 |
5.2.5 注浆压力与浆体剪切模量 |
5.2.6 参数敏感性分析 |
5.3 现行锚索设计流程及计算方法 |
5.3.1 现行设计流程 |
5.3.2 现行设计计算方法 |
5.4 设计优化及案例验证 |
5.4.1 设计优化 |
5.4.2 案例验证 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 研究工作展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
(2)高陡黄土边坡加固工程加筋土-框锚结构作用机理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 加筋土挡墙的研究现状 |
1.2.2 预应力锚杆(索)框架梁的研究现状 |
1.2.3 加筋土组合结构研究现状 |
1.2.4 协同作用机理及工程应用研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 论文主要创新点 |
2 有限填土加筋土-框锚组合结构的提出 |
2.1 研究区地质环境条件 |
2.1.1 位置与地形地貌 |
2.1.2 地层岩性 |
2.1.3 气象与水文地质条件 |
2.1.4 地质构造 |
2.1.5 新构造运动与地震 |
2.2 研究区开挖型高陡黄土边坡失稳特征 |
2.2.1 开挖型高陡边坡失稳后壁特征 |
2.2.2 开挖型高陡边坡失稳后缘裂缝特征 |
2.2.3 开挖型高陡黄土边坡破坏过程 |
2.3 工程开挖型黄土物理力学特性试验 |
2.3.1 试验取样 |
2.3.2 试验方案 |
2.3.3 试验结果与分析 |
2.4 开挖型高陡黄土边坡治理存在的问题 |
2.4.1 边坡通用治理修复技术 |
2.4.2 高陡黄土边坡治理存在的问题 |
2.5 加筋土-框锚组合结构的提出 |
2.5.1 协同作用的理念 |
2.5.2 有限填土加筋土概念 |
2.5.3 有限填土加筋土-框锚组合结构的提出 |
2.5.4 技术原理 |
2.5.5 基本特点 |
2.6 设计和施工关键技术问题 |
2.7 小结 |
3 组合结构作用机理及结构影响因素分析 |
3.1 边坡治理工程概况 |
3.2 组合支护结构数值计算模型建立 |
3.2.1 强度折减法的计算原理 |
3.2.2 FLAC3D的分析方法 |
3.2.3 模型建立 |
3.2.4 数值计算结果及分析 |
3.3 组合结构协同作用机理 |
3.4 结构主要影响因素分析 |
3.4.1 影响因素和评价指标 |
3.4.2 结构影响因素分析 |
3.5 小结 |
4 加筋土-框锚组合结构模型试验 |
4.1 试验目的及内容 |
4.1.1 试验目的 |
4.1.2 试验内容 |
4.2 模型相似比 |
4.3 试验模型设计 |
4.3.1 试验模型 |
4.3.2 试验材料的选取 |
4.3.3 试验方案 |
4.3.4 试验数据采集 |
4.4 试验结果与分析 |
4.4.1 水平位移 |
4.4.2 土工格栅应变 |
4.4.3 墙背土压力 |
4.4.4 锚杆应变 |
4.4.5 框架梁应变 |
4.5 组合结构作用机理分析 |
4.6 小结 |
5 基于协同作用的组合结构整体稳定性分析 |
5.1 锚索预应力作用下的协同机理理论分析 |
5.2 考虑协同作用的锚索预应力值确定 |
5.3 锚索预应力等效计算 |
5.3.1 附加应力法基本理论 |
5.3.2 锚索预应力等效计算 |
5.4 基于协同作用的整体稳定性分析 |
5.4.1 稳定性计算模型 |
5.4.2 工程算例分析 |
5.5 小结 |
6 加筋土-框锚组合结构工程应用效果分析 |
6.1 自然工况下组合结构的作用效果 |
6.1.1 模型建立及参数选取 |
6.1.2 变形特征 |
6.2 暴雨条件下组合结构的作用效果 |
6.3 交通荷载作用下组合结构的作用效果 |
6.4 边坡现场监测与效果评价 |
6.5 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)岩质边坡注浆型锚杆固作用机理及合理锚固深度研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 锚固技术的发展概况 |
1.2.2 锚固体的受力特征 |
1.2.3 锚固深度的确定方法 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
第2章 注浆型锚杆锚固岩质边坡作用机制 |
2.1 锚杆的组成 |
2.2 锚杆的锚固机理 |
2.3 锚杆的破坏模式 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于Mindlin剪应力解的修正方法 |
3.1 概述 |
3.2 基本假定与受力模式 |
3.2.1 基本假定 |
3.2.2 受力模式 |
3.3 锚固体表面剪应力分析推导 |
3.3.1 Mindlin剪应力解 |
3.3.2 Mindlin修正法 |
3.4 锚固体应力分布特征 |
3.5 影响因素分析 |
3.5.1 轴向拉力P |
3.5.2 锚固体半径r |
3.5.3 岩体泊松比μ |
3.6 本章小结 |
第4章 考虑剪切错动的位移协调方法 |
4.1 概述 |
4.2 锚固段剪切错动机制与受力模式 |
4.2.1 锚固段剪切错动机制 |
4.2.2 锚固段受力模式 |
4.3 锚固体表面剪应力分析推导 |
4.3.1 Mindlin位移解 |
4.3.2 Mindlin位移协调法 |
4.4 锚固体应力分布特征 |
4.5 影响因素分析 |
4.5.1 轴向拉力P |
4.5.2 锚固体半径r |
4.5.3 锚固段等效弹性模量E_a |
4.5.4 岩体弹性模量E |
4.5.5 岩体的泊松比μ |
4.6 合理锚固长度分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 综合对比分析 |
5.1 概述 |
5.2 岩质边坡注浆型锚杆数值模拟 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 数值模型建立 |
5.2.3 数值模拟计算 |
5.3 综合对比分析 |
5.3.1 理论分析结果 |
5.3.2 综合对比分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
致谢 |
(4)基于有限差分法的压力型锚索在黄土地层中锚固机理的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 工程实践应用 |
1.3.2 拉力型锚索锚固机理的研究现状 |
1.3.3 压力型锚索锚固机理的研究现状 |
1.3.4 土体注浆加固理论的研究现状 |
1.4 主要研究内容及研究思路 |
1.5 本章小结 |
第二章 有限差分法及压力型锚索锚固理论研究 |
2.1 有限差分法的概念及原理 |
2.2 有限差分程序FLAC3D |
2.3 压力型锚索设计理论及方法 |
2.3.1 局部变形假定设计方法 |
2.3.2 考虑长度有效系数的设计方法 |
2.3.3 基于锚索各种破坏形态的设计方法 |
2.4 压力型锚索工程设计规范 |
2.4.1 岩土锚杆与支护技术规范 |
2.4.2 岩土锚索技术规程 |
2.4.3 建筑边坡工程技术规范 |
2.5 设计理论及规范的归纳与总结 |
2.6 压力型锚索锚固段受荷全过程应力分析 |
2.6.1 压力型锚索受荷控制方程 |
2.6.2 压力型锚索三线型剪切模型 |
2.6.3 压力型锚索受荷全过程应力分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 土体中压力型锚索注浆加固理论及数值建模方法的研究 |
3.1 土体注浆加固理论 |
3.1.1 土体注浆加固的分类 |
3.1.2 渗透注浆加固理论 |
3.1.3 水泥浆液在土体中的渗透注浆扩散公式 |
3.2 土体中压力型锚索简化模型的建立 |
3.2.1 风化土体中压力型锚索受荷现场试验概述 |
3.2.2 模型中建立的主要单元 |
3.2.3 模型建立及参数取值 |
3.2.4 模拟结果分析 |
3.3 土体中压力型锚索精细模型的建立 |
3.3.1 精细模型建立方法的研究 |
3.3.2 精细模型的建立 |
3.3.3 计算结果及分析 |
3.4 两种压力型锚索模型分析结果的对比 |
3.5 本章小结 |
第四章 土体中压力分散型锚索的数值模拟及结果分析 |
4.1 建模方法的探讨 |
4.1.1 粘土中压力分散型锚索现场破坏试验简介 |
4.1.2 粘土中压力分散型锚索数值模型的建立 |
4.1.3 模型参数取值 |
4.1.4 模型结果分析 |
4.2 压力分散型锚索改进的设计方法研究 |
4.2.1 基于Mindlin位移解的设计方法 |
4.2.2 基于局部变形假定的设计方法 |
4.3 模拟值、理论值与试验值的对比分析 |
4.4 网格疏密程度对模型分析结果的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 黄土中压力分散型锚索数值模拟及承压板合理间距研究 |
5.1 具体工程算例数值模型的建立 |
5.2 变参数分析 |
5.2.1 锚固长度对锚固段应力分布的影响 |
5.2.2 锚索孔径对锚固段应力分布的影响 |
5.2.3 承压板个数对锚固段应力分布的影响 |
5.3 承压板理想间距的确定 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)压力(分散)型锚索锚固机理与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 锚固技术发展历程简述 |
1.2.2 锚索锚固试验研究现状 |
1.2.3 锚索锚固理论研究现状 |
1.2.4 锚索锚固数值模拟研究 |
1.3 本文研究的目的及意义 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 压力分散型锚索结构与特点 |
2.1 压力分散型锚索结构特点与锚固机理 |
2.1.1 压力分散型锚索结构特点 |
2.1.2 预应力锚索锚固机理 |
2.2 压力型锚索与拉力型锚索的区别 |
2.3 压力分散型锚索的优势 |
2.4 部分预应力锚索的适用范围 |
2.5 对压力型锚索锚索施工过程的调研及思考 |
2.6 本章小结 |
第三章 压力型锚索锚固段应力分布研究 |
3.1 压力型锚索锚固段应力应变分布试验研究 |
3.2 压力型锚索锚固段应力应变分布理论分析 |
3.2.1 基于弹性力学的应力解 |
3.2.2 基于弹塑性理论的解 |
3.2.3 基于注浆体与岩土体界面粘结应力的解 |
3.3 对破坏界面剪应力解的讨论 |
3.3.1 对破坏界面剪应力的解的讨论 |
3.3.2 对Nak-Kyung Kim试验的结果与理论值的对比 |
3.3.3 对?、D进行敏感性分析 |
3.3.4 对锚固长度L的讨论 |
3.3.5 对锚索锚固力P的讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 破坏界面剪应力的有限元模型分析 |
4.1 Abaqus简介 |
4.2 有限元基本方程 |
4.3 Abaqus软件中部分土模型简介 |
4.4 初始地应力平衡 |
4.5 有限元模型建立及模拟结果分析 |
4.5.1 有限元模型建立 |
4.5.2 有限元结果分析 |
4.6 锚固段应力分布影响因素分析 |
4.6.1 剪切刚度模量对剪应力分布的影响 |
4.6.2 剪切应力对剪应力分布的影响 |
4.6.3 总/塑性位移对剪应力分布的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 压力分散型锚索设计计算方法 |
5.1 现有锚索设计方法概述 |
5.2 压力型锚索设计方法 |
5.2.1 主要设计内容 |
5.2.2 单元锚索锚固段长度设计 |
5.2.3 单元锚索锚固段锚固力设计 |
5.2.4 单元锚索拉力设计值 |
5.2.5 锚索体设计 |
5.2.6 注浆体承压面积设计 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
致谢 |
(6)高应力软岩巷道锚杆支护优化及工程应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高地应力对巷道稳定性影响研究现状 |
1.2.2 锚固体载荷传递机制研究现状 |
1.2.3 锚固体锚固影响因素及锚固失效研究 |
1.2.4 地下工程锚固围岩理论计算研究现状 |
1.2.5 高预应力锚杆工程应用研究现状 |
1.3 目前存在的主要问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 深部矿区地应力分布规律研究 |
2.1 地应力概述 |
2.1.1 地应力成因 |
2.1.2 地应力及高应力软岩判别标准 |
2.2 安徽、山东矿区地应力分布特点 |
2.2.1 安徽、山东垂直应力随埋深变化规律 |
2.2.2 安徽、山东矿区水平主应力随埋深变化规律 |
2.2.3 安徽、山东矿区侧压系数随埋深变化规律 |
2.3 潘三煤矿地应力分布规律及对巷道稳定影响 |
2.3.1 淮南矿区及潘三矿地质概况 |
2.3.2 潘三煤矿地应力测试方案 |
2.3.3 潘三煤矿地应力测量结果 |
2.3.4 潘三煤矿地应力分布及对巷道影响 |
2.4 本章小结 |
3 巷道布置方向对锚杆支护围岩影响研究 |
3.1 数值计算模型及研究方案 |
3.1.1 数值计算模型 |
3.1.2 不同巷道布置方向围岩计算条件 |
3.2 不同巷道布置方向对锚杆支护围岩分析 |
3.2.1 围岩应力的分布规律 |
3.2.2 锚杆轴力的演化规律 |
3.3 不同巷道布置方向锚杆监测点轴力分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于拉拔试验锚杆加固岩体影响因素研究 |
4.1 锚杆拉拔力学试验方案及内容 |
4.1.1 正交试验统计分析方法 |
4.1.2 试验目的及方案 |
4.1.3 试验装置与材料 |
4.2 拉拔试验结果分析 |
4.2.1 锚杆拉拔破坏失效形式 |
4.2.2 锚杆拉拔全荷载位移分析 |
4.2.3 锚杆拉拔过程效果分析 |
4.3 正交试验结果分析 |
4.3.1 极差分析 |
4.3.2 方差分析 |
4.4 锚固因素敏感性分析 |
4.5 本章小结 |
5 高预应力全长锚固工艺研究 |
5.1 高预应力减摩垫片研发 |
5.1.1 锚杆预应力施加现状 |
5.1.2 垫片施加预应力理论分析 |
5.1.3 扭矩-预应力转化试验 |
5.2 创建高预应力全长锚固工艺及设计锚杆 |
5.2.1 传统锚杆支护受力形式 |
5.2.2 高预应力后张法全长锚固工艺 |
5.2.3 高预应力全长锚固锚杆设计 |
5.3 数字化测力锚杆实时监测系统 |
5.3.1 数字化测力锚杆系统简介 |
5.3.2 测力锚杆数据采集系统 |
5.3.3 数据接收分析系统 |
5.4 高预应力全长锚固工艺试验验证 |
5.4.1 高预应力全长锚固工艺室内试验分析 |
5.4.2 高预应力全长锚固工艺现场验证 |
5.6 本章小结 |
6 非均匀应力场预应力全长锚固锚杆支护机理 |
6.1 围岩-锚杆支护机理研究 |
6.2 预应力全长锚固锚杆支护围岩理论模型 |
6.2.1 巷道围岩力学计算模型及假设 |
6.2.2 预应力全长锚固锚杆支护计算模型 |
6.3 锚固围岩-锚杆受力分析 |
6.3.1 围岩-锚杆受力基本条件 |
6.3.2 弹性区围岩受力分析 |
6.3.3 非锚固软化区围岩受力分析 |
6.3.4 锚固软化区围岩-锚杆受力分析 |
6.3.5 锚固破碎区围岩-锚杆受力分析 |
6.4 锚杆支护影响因素分析 |
6.4.1 侧压系数与锚杆支护影响关系 |
6.4.2 预应力与锚杆支护影响关系 |
6.4.3 岩体弹性模量与锚杆支护影响关系 |
6.4.4 锚杆长度与锚杆支护影响关系 |
6.5 巷道锚杆轴力监测 |
6.5.1 试验巷道地质概况 |
6.5.2 测力锚杆结果验证 |
6.6 本章小结 |
7 高预应力全长锚固支护控制方法及工程应用 |
7.1 锚杆优化支护控制方法 |
7.1.1 锚杆优化设计支护方案 |
7.1.2 锚杆优化支护设计原则 |
7.2 潘三矿工程应用概况 |
7.2.1 巷道地质概况 |
7.2.2 围岩物理力学性质 |
7.2.3 巷道初始支护设计 |
7.2.4 巷道初始支护监测 |
7.3 锚杆支护方案优化及验证 |
7.3.1 锚杆支护方案优化 |
7.3.2 支护优化验证 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 进一步研究的建议与展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)深部采区高强锚注自成巷控制机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沿空留巷开采技术研究现状 |
1.2.2 无煤柱自成巷研究现状 |
1.2.3 深部巷道围岩控制理论研究现状 |
1.2.4 深部巷道变形破坏规律研究现状 |
1.2.5 巷道锚注理论研究现状 |
1.2.6 巷道锚注支护技术研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
1.5 论文创新点 |
第二章 深部回采巷道失稳破坏特征研究 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.3 深部回采巷道围岩变形破坏特征 |
2.3.1 锚索力学性能试验 |
2.3.2 围岩力学参数测试 |
2.3.3 矿物成分分析 |
2.3.4 巷道围岩松动范围探测 |
2.3.5 巷道围岩现场监测 |
2.4 深部回采巷道变形破坏数值试验研究 |
2.4.1 数值试验方案设计 |
2.4.2 建模及模拟参数 |
2.4.3 数值试验结果分析 |
2.5 深部回采巷道变形破坏原因分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 深部采区锚注自成巷顶板破坏机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 深部采区自成巷顶板围岩演变规律 |
3.2.1 自成巷原理 |
3.2.2 深部采区自成巷顶板围岩演变规律 |
3.3 深部采区自成巷顶板破坏的极限分析 |
3.3.1 强度准则 |
3.3.2 极限分析 |
3.4 深部采区自成巷切缝准备区顶板破坏上限分析 |
3.4.1 围岩内部能量耗散率 |
3.4.2 外力功率计算求解 |
3.4.3 自成巷顶板破裂机制 |
3.4.4 不同参数对自成巷切缝准备区顶板冒落曲线的影响 |
3.5 深部采区自成巷短臂梁破坏上限分析 |
3.5.1 围岩内部能量耗散率 |
3.5.2 外力功率计算求解 |
3.5.3 自成巷短臂梁破裂机制 |
3.5.4 不同参数对自成巷短臂梁冒落曲线的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 深部采区自成巷锚注控制机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 锚注复合体力学参数 |
4.2.1 注浆锚索对锚注复合体力学参数的影响 |
4.2.2 预紧力对锚注复合体力学参数的影响 |
4.2.3 计算结果对比分析 |
4.3 破碎围岩注浆体力学性能 |
4.3.1 破碎岩体注浆加固效果评价测试仪的研制 |
4.3.2 试件制备 |
4.3.3 试验结果分析 |
4.3.4 破碎围岩注浆体力学机理 |
4.4 破碎围岩锚注体力学性能 |
4.4.1 试件制备及试验系统 |
4.4.2 试验结果分析 |
4.5 注浆锚索锚固性能试验 |
4.5.1 试验方案设计 |
4.5.2 水灰比对注浆锚索锚固性能的影响 |
4.5.3 粒径对注浆锚索锚固性能的影响 |
4.5.4 注浆锚索锚固失效特征 |
4.6 本章小结 |
第五章 深部采区自成巷锚注复合体承载强度研究 |
5.1 引言 |
5.2 自成巷锚注复合体强度力学分析 |
5.2.1 自成巷锚注复合体几何参数 |
5.2.2 自成巷锚注复合体承载强度 |
5.2.3 自成巷锚注复合体承载强度规律分析 |
5.3 自成巷锚注复合体稳定性分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 深部采区自成巷锚注支护数值试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 深部采区自成巷锚注支护数值试验方案 |
6.2.1 数值试验参数 |
6.2.2 数值试验方案 |
6.3 深部采区自成巷锚注支护控制效果对比 |
6.3.1 切缝角度对自成巷稳定性的影响 |
6.3.2 切缝高度对自成巷稳定性的影响 |
6.3.3 注浆加固范围对自成巷稳定性的影响 |
6.3.4 注浆加固参数等级对自成巷稳定性的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 深部采区自成巷锚注支护模型试验研究 |
7.1 引言 |
7.2 模型试验相似理论 |
7.2.1 模型试验相似原理 |
7.2.2 相似判据推导 |
7.3 模型试验设计 |
7.3.1 相似比尺 |
7.3.2 试验方案 |
7.4 模型相似材料研制 |
7.4.1 模型相似材料配比试验 |
7.4.2 模型锚杆(索)相似材料 |
7.5 模型试验系统 |
7.5.1 试验装置 |
7.5.2 监测系统 |
7.6 模型试验实施 |
7.6.1 模型实施流程 |
7.6.2 模型试验监测方案 |
7.7 模型试验结果分析 |
7.7.1 自成巷围岩应力演化规律 |
7.7.2 自成巷围岩位移演化规律 |
7.8 本章小结 |
第八章 深部采区自成巷锚注支护现场应用研究 |
8.1 引言 |
8.2 深部采区自成巷锚注支护设计 |
8.3 深部采区自成巷锚注支护现场应用 |
8.3.1 工程概况 |
8.3.2 现场支护方案实施 |
8.3.3 现场控制效果监测 |
8.4 本章小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 主要研究结论 |
9.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间参与科研项目 |
博士期间撰写科研论文 |
博士期间授权发明专利 |
博士期间获得荣誉及科研奖励 |
附件 |
(8)浅滩深基坑锚索抗滑桩支护体系优化研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 锚索抗滑桩支护体系受力理论分析 |
2.1 引言 |
2.2 锚索荷载传递机理及受力分析 |
2.3 抗滑桩传递机理及受力分析 |
2.4 预应力锚索抗滑桩支护体系荷载传递机理及受力分析 |
2.5 本章小结 |
3 预应力锚索抗滑桩体系稳定性影响因素研究 |
3.1 工程概述 |
3.2 有限元模型建立 |
3.3 不同工况下锚索抗滑桩水平位移影响分析 |
3.4 抗滑桩支护效应影响分析 |
3.5 锚索支护效应影响分析 |
3.6 本章小结 |
4 基于GA的锚索抗滑桩支护体系优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 遗传算法原理概述 |
4.3 遗传算法求解步骤 |
4.4 优化后锚索抗滑桩支护体系受力分析 |
4.5 本章小结 |
5 锚索抗滑桩优化方案与监测对比 |
5.1 引言 |
5.2 基坑监测实施方案 |
5.3 浅滩深基坑支护优化设计 |
5.4 数值分析与实测数据对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(9)压力分散型锚索边坡加固技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 压力分散型锚索研究现状 |
1.2.1 压力分散型锚索锚固机理研究现状 |
1.2.2 压力分散型锚索锚固段研究现状 |
1.2.3 压力分散型锚索极限抗拔承载力研究现状 |
1.2.4 锚索长期预应力损失研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
第二章 压力分散型锚索锚固段受力特性与合理长度研究 |
2.1 锚固段受力分析解析解 |
2.1.1 基于Mindlin位移解的锚固段应力解 |
2.1.2 基于Kelvin问题的锚固段应力解 |
2.1.3 基于局部变形假定的锚固段应力解 |
2.1.4 基于经典弹性力学的锚固段应力解 |
2.2 锚固段受力机理的数值模拟方法 |
2.2.1 FLAC3D软件简介 |
2.2.2 压力分散型锚索数值模型的建立 |
2.3 合理承压板间距的判断方法 |
2.3.1 应力叠加 |
2.3.2 承载板对注浆体拉应力的影响 |
2.3.3 合理承压板间距的判别方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 压力分散型锚索极限拉拔承载力研究 |
3.1 压力分散型锚索结构特点与性能分析 |
3.1.1 压力分散型锚索的结构特点 |
3.1.2 压力分散型锚索与拉力型锚索的区别 |
3.1.3 压力分散型锚索的适用性 |
3.2 压力分散型锚索极限抗拔承载力影响因素 |
3.2.1 锚孔直径 |
3.2.2 浆岩界面粘结强度 |
3.2.3 锚固段长度 |
3.2.4 钢绞线设计 |
3.2.5 注浆体强度 |
3.3 锚索极限抗拔承载力计算 |
3.3.1 已有计算方法 |
3.3.2 基于破坏模式的计算方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 锚索预应力长期损失分析 |
4.1 预应力长期损失影响因素 |
4.2 预应力损失理论计算方法 |
4.3 锚索预应力长期监测 |
4.4 锚索长期预应力损失控制措施 |
4.5 本章小结 |
第五章 工程实例 |
5.1 工程概况 |
5.2 压力分散型锚索拉拔试验 |
5.2.1 试验目的 |
5.2.2 试验方案 |
5.2.3 试验实测数据 |
5.3 压力分散型锚索极限抗拔承载力的理论计算与试验数据对比 |
5.4 压力分散型锚索极限抗拔承载力影响因素分析 |
5.5 压力分散型锚索锚固机理 |
5.5.1 锚固机理的数值模拟 |
5.5.2 锚固段理论解与数值模拟的对比分析 |
5.5.3 锚固段受力的影响因素分析 |
5.6 压力分散型锚索合理承压板间距的数值模拟 |
5.6.1 软岩中合理承压板间距 |
5.6.2 极软岩中承压板合理间距 |
5.6.3 类土质中承压板合理间距 |
5.6.4 粘性土中承压板合理间距 |
5.6.5 合理承压板间距的影响因素分析 |
5.7 锚索预应力监测结果 |
5.7.1 锚索预应力长期监测数据分析 |
5.7.2 预应力长期监测成果的曲线拟合 |
5.8 预应力损失计算分析 |
5.8.1 广义kelvin理论蠕变模型理论计算结果 |
5.8.2 监测数据、理论计算对比分析 |
5.9 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)纤维砂浆对预应力锚索锚固性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 纤维水泥基材料的研究 |
1.2.1 纤维水泥基材料的发展历史 |
1.2.2 纤维水泥基材料的发展现状 |
1.3 预应力锚索锚固理论的研究 |
1.3.1 预应力锚索研究现状 |
1.3.2 锚固理论理论存在的问题 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 拉力集中型锚索锚固机理 |
2.1 拉力型锚索荷载传递规律 |
2.2 拉力型锚索荷载传递规律的理论解 |
2.2.1 半无限体柱空间内一点受集中力的应力解 |
2.2.2 半无限体内受集中力作用的应力解 |
2.3 算例分析 |
2.3.1 锚固段轴力分布特征分析 |
2.3.2 锚固段剪应力分布特征分析 |
2.3.3 锚固段受力的影响因素分析 |
2.4 预应力锚索破坏特性分析 |
2.5 小结 |
第三章 聚丙烯纤维砂浆增强锚索锚固性能的机理分析 |
3.1 前言 |
3.2 聚丙烯纤维砂浆对锚固段剪应力分布规律的影响 |
3.3 聚丙烯纤维砂浆对锚固段抗剪强度的影响 |
3.4 聚丙烯纤维砂浆对锚索工作性能的影响 |
3.4.1 聚丙烯纤维对砂浆抗断裂韧性的影响 |
3.4.2 聚丙烯纤维对砂浆抗裂性能的影响 |
3.4.3 聚丙烯纤维对砂浆抗拉强度的影响 |
3.5 小结 |
第四章 纤维砂浆对预应力锚索锚固性能影响的试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 物理模型试验 |
4.2.1 试验原型 |
4.2.2 相似常数和模型尺寸 |
4.2.3 模型材料选取 |
4.2.4 砂浆基本力学性能试验 |
4.2.5 模型制作 |
4.2.6 试验监测方案 |
4.2.7 试验操作流程 |
4.3 模型试验结果分析 |
4.3.1 锚杆体轴力分析 |
4.3.2 锚杆与注浆体界面剪应力分析 |
4.3.3 注浆体与围岩体界面剪应力分布状态 |
4.4 理论解与试验解对比分析 |
4.5 小结 |
第五章 数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 数值模拟 |
5.2.1 数值模拟软件介绍 |
5.2.2 数值模拟方法 |
5.2.3 数值模拟单元 |
5.2.4 计算模型建立 |
5.2.5 数值计算结果分析 |
5.3 小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文及取得的科研成就 |
四、预应力锚索锚固段周边剪应力分布特性的弹性理论分析(论文参考文献)
- [1]砂加卵石双地层预应力锚索传力机理及设计优化研究[D]. 魏支援. 浙江大学, 2021(06)
- [2]高陡黄土边坡加固工程加筋土-框锚结构作用机理研究[D]. 何江飞. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [3]岩质边坡注浆型锚杆固作用机理及合理锚固深度研究[D]. 武佳琦. 西藏大学, 2020(02)
- [4]基于有限差分法的压力型锚索在黄土地层中锚固机理的研究[D]. 牛云彪. 长安大学, 2020(06)
- [5]压力(分散)型锚索锚固机理与设计方法研究[D]. 刘林博. 长安大学, 2020(06)
- [6]高应力软岩巷道锚杆支护优化及工程应用研究[D]. 陶文斌. 北京交通大学, 2020(06)
- [7]深部采区高强锚注自成巷控制机理研究[D]. 王雷. 山东大学, 2019(02)
- [8]浅滩深基坑锚索抗滑桩支护体系优化研究与应用[D]. 唐岩岩. 山东科技大学, 2019(05)
- [9]压力分散型锚索边坡加固技术研究[D]. 王庆翔. 东南大学, 2019(06)
- [10]纤维砂浆对预应力锚索锚固性能影响研究[D]. 许虎. 重庆交通大学, 2019(06)
标签:剪应力论文; 锚杆论文; 预应力锚索论文; 建筑边坡工程技术规范论文; 基坑支护论文;