隧道式锚碇动张拉荷载响应分析

运用ANSYS有限元软件,以普立特大桥隧道式锚碇为原型进行三维仿真分析。仿真计算了隧道式锚碇在主缆非动力设计张拉荷载下的稳定性;地震时,从锚塞体对主缆动张拉力荷载的响应方面考虑,以锚塞体底面4个角点及锚塞体前后锚面2个顶点为监测点,分析了计算所得的应力及应力幅值。结果表明:锚塞体前锚面质点的响应比锚塞体后锚面质点响应更加强烈。     

悬索桥隧道式锚碇横断面形状对其承载性能影响(英文)

应用有限元软件ABAQUS对比分析了马蹄形和圆形两种横断面隧道式锚碇的承载性能。围岩及锚碇采用实体单元模拟,围岩与锚碇之间设置接触面单元;围岩采用扩展的Mohr-Coulomb屈服模型;使用超载法分析锚碇的极限承载能力。计算结果表明:马蹄形断面在边墙与拱以及边墙与底板的交界处出现较大应力集中,圆形断面应力分布均匀;在断面面积相等的情况下,相同缆力作用下圆形断面锚碇位移小于马蹄形锚碇约22%,极限承载力高出马蹄形锚碇约18%,说明圆形断面承载性能优于马蹄形断面。     

隧道锚技术在大型悬索桥中的应用

选取新疆某大型悬索桥作为工程实例,通过对大桥锚碇施工技术和施工过程的还原和展示,详细阐述了隧道锚技术在大型悬索桥梁中的应用。大桥为双索面悬索桥,主桥全长1502m,桥的北岸选用隧道锚技术,北岸锚碇隧道整个长74m,其中锚塞体占41m,水平高度差为27m。本次工程选用三台阶开挖法进行锚塞体段隧洞的开挖,隧洞内的出渣采用绞车牵引有轨矿车来实现;用分段整体滑移法对开挖完成的锚塞体隧洞以锚杆和钢结构拱架进行支护;用水平分层浇注方法来实现大体积混凝土施工。通过该隧道锚设计方案,施工方提前完成了大桥施工,缩短了工期,节约了成本。     

悬索桥隧道式锚碇侧摩阻力近似解析算法

为了解析计算悬索桥隧道式锚碇的侧摩阻力,基于弹性理论,并考虑锚碇前、后锚端边界条件,建立了锚碇侧摩阻力的计算表达式。首先,根据实际锚碇受力情况建立了锚碇分析模型;其次,在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,引入锚碇前、后锚端剪应力为0的条件以及锚碇的静力平衡条件予以修正,得到锚碇侧摩阻力的解析式;最后,引用模型试验结果验证了解析方法的合理性,并结合工程实例进一步揭示了锚碇侧摩阻力的分布规律. 研究结果表明:锚碇摩阻应力沿轴向呈单峰曲线分布模式,解析计算与三维数值模拟的最大摩阻应力平均误差约为8.5%;当主缆拉力较小（1倍设计缆力）时,锚碇自重可导致较小的侧摩阻力;当主缆拉力较大（3.5倍设计缆力）时,锚碇自重对侧摩阻力影响相对减弱;随着主缆拉力逐渐增大,锚碇侧表面可能出现局部剪切破坏,侧摩阻力将产生重分布.      

悬索桥小断面隧道锚碇施工技术及注意事项探讨

主要以贵州省息烽至金沙公路乌江大桥金沙岸隧道锚碇施工为例,对开挖过程中的各个施工环节进行介绍和分析,尤其是出渣环节提出针对此种隧道结构形式开挖的施工工艺和设备要求,该研究成果对类似小断面隧道锚工程的施工具有一定的借鉴价值和指导作用。     

隧道式复合锚碇的作用机理

采用原位模型试验和有限元(ANSYS软件)数值分析,研究了悬索桥带预应力岩锚的隧道式锚碇系统的承载机理,根据施工动态过程反演确定关键参数.锚碇-围岩、岩锚-注浆体-围岩相互作用力学行为采用无厚度接触单元模拟.结果表明,岩锚初始预应力控制着锚碇体和岩锚对主缆荷载的分担和参与时机,岩锚存在最小自由段长度,以均匀分布和传递围岩应力,形成岩石锚固墙新围压效应.     

新型“通道锚”锚碇及基础设计施工关键技术分析研究

对于悬索桥来说,锚碇基础是结构设计的关键部位。其性能及稳定对全桥的承载能力至关重要。本文针对悬索桥锚碇基础形式,进行对比分析,提出一种新型的"通道锚"锚碇基础形式,新型通道锚锚碇基础具有工程造价低、工期短、节能环保性方面等优点。     

新型分体井筒式地下连续墙锚碇基础设计施工关键技术分析研究

对于悬索桥来说,锚碇基础是结构设计的关键部位。其性能及稳定对全桥的承载能力至关重要。文中针对悬索桥地连墙锚碇基础形式,进行对比分析,提出一种新型的分体井筒式地下连续墙锚碇基础形式,新型地下连续墙锚碇基础具有工程造价低、工期短、节能环保性方面等优点。     

笋溪河特大桥锚碇大体积混凝土温度控制方法

为了探索控制锚碇大体积混凝土温度方法,笔者将以笋溪河特大桥为例对控制锚碇大体积混凝土温度进行探讨。首先将对笋溪河特大桥工程进行简要介绍,并分析锚碇大体积混凝土的温度控制,最终研究笋溪河特大桥工程施工中控制锚碇大混凝土温度的要点。     

悬索桥岩基力学参数试验研究

为研究隧道锚碇围岩的力学性质,以某悬索桥岩基——蚀变二长花岗岩为研究对象,开展了室内试验及现场原位试验,得到其物理力学参数试验值。结合现场实际地质情况,给出了蚀变二长花岗岩的物理力学参数建议值。研究结果不仅可为悬索桥隧道锚碇围岩稳定性分析提供依据,也可为类似工程条件岩体力学性质的研究提供借鉴。     

悬索桥隧道锚原位缩尺模型蠕变试验研究

为获取雅康高速泸定大渡河特大悬索桥实桥隧道锚蠕变变形规律，根据相似理论，开展隧道锚1∶10原位缩尺模型蠕变试验；利用气液式加载系统进行模型锚分级加载试验，分析模型锚、围岩和界面错动在1.00P （P为缩尺模型单根设计拉力）、3.50P、7.00P荷载下的蠕变全过程规律；采用FLAC3D进行锚碇与围岩体蠕变的三维黏弹塑性仿真分析，进行模拟值与实测值对比分析. 试验结果表明:在1.00P、3.50P、7.00P荷载作用下，锚体最大蠕变量分别为0.62、0.97、1.58 mm，围岩最大蠕变量分别为0.49、0.85、1.38 mm，锚体与围岩错动最大蠕变量分别为0.15、0.64、1.43 mm；锚碇和围岩实测蠕变变形量与计算值在量值上相当，蠕变趋势基本相同；雅康高速特大悬索桥隧道锚和围岩在各级荷载作用下属于稳定型蠕变，正常设计荷载下，锚碇蠕变不会影响悬索桥的长期稳定性.      

矮寨悬索桥茶洞岸构筑物围岩及山体稳定性研究

调查分析了矮寨特大悬索桥茶洞岸岩体施工期间所暴露的地质缺陷及稳定问题;采用三维数值分析方法,计算了在岩体开挖后、施加主缆荷载后等工况下,隧道锚、索塔基础与公路隧道围岩及山体的稳定性,及构筑物相互影响;提出了工程支护的措施.研究结果表明:岩体稳定问题主要集中在桥台边坡上,施加工程设计荷载不会对岩体稳定造成明显影响,构筑物...     

考虑隧道围岩蠕变的复合式衬砌受力规律

将锚杆作用力视为体力作用于围岩内, 将初期支护与锚杆锚固范围内的围岩视为围岩加固体, 建立了围岩力学模型, 基于统一强度理论分析了隧道蠕变条件下的围岩应力与变形规律, 推导了复合衬砌应力与变形表达式, 分析了隧道围岩蠕变过程中支护结构受力特点及不同初期支护强度下二次衬砌受力变化规律。分析结果表明: 当初期支护按照“初期支护应与围岩共同受力且能保证施工阶段安全”的原则进行设计时, 在围岩蠕变作用下, 锚杆与喷射混凝土最大受力分别为48、286kPa, 与开挖阶段相比分别增大了57.5%、13.7%, 且超过支护结构最大承载力, 说明在进行初期支护设计时, 仅满足隧道开挖过程中围岩稳定而不考虑蠕变产生的附加应力影响, 可能造成隧道运营过程中初期支护结构破坏, 不利于隧道稳定; 当二次衬砌厚度由300mm增大至500mm时, 二次衬砌最大受力增大了40.5%, 荷载分担比由25.2%增大至36.2%, 而增大初期支护强度后, 二次衬砌受力减小了14.5%, 荷载分担比由25.2%减小至22.3%, 说明二次衬砌荷载随初期支护强度增大而减小, 而随自身强度增大而增大, 应重视初期支护与二次衬砌支护强度的协调配置, 实现围岩压力的合理分配; 在软岩地质条件下, 应保证隧道施工过程中围岩稳定并避免围岩蠕变过程中发生结构破坏, 以实现初期支护与二次衬砌共同承担蠕变引起的附加应力。      

锚固注浆体性能试验研究

水泥基注浆体广泛地应用于锚固工程中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,当今所有的锚固规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度等级作了相应规定,有关注浆体方面的研究还较少。因此,在广泛调研实体工程所使用的注浆体的情况下,设计11种不同配合比的注浆体,分别测试各自的物理力学性能,采用室内抗拔试验研究其对锚固性能的影响。结果表明:降低注浆体的水灰比对提高岩锚的极限抗拔荷载的效率较低,而在注浆体中掺入适量的砂可以提高注浆体的抗拉强度、弹性模量及剪切模量,增强岩锚的界面黏结强度及锚固刚度,从而显著改善岩锚的锚固性能。     

岩体边坡最优锚固方向研究

岩体边坡锚固是岩体力学及岩体工程中重要的研究方向和内容．在沿着铺杆布设方向岩体变形量最大的总体目标下,视岩体为离散介质．建立并推导了岩体锚固变形方程,据此求出了岩体锚固的优化方向,此方向的确定．使岩体边坡的加固治理摆脱了主观盲目性和随机性．本文方法在岩体边坡治理中具有重要的实用价值．     

悬索桥隧道式复合锚碇的设计与施工

某悬索桥采用隧道式锚碇加预应力锚索的复合锚固系统，与重力式锚碇相比，充分利用深层岩体的承载能力，可大幅降低工程造价，保护地表环境。经验性的设计方法和岩土工程参数的不确定性，使其设计风险和施工难度较大。主要介绍了复合式锚碇的设计思路与施工方法，为同类工程提供借鉴和参考。     

基于荷载传递法的锚杆锚固段荷载变形分析

基于荷载传递法,推导了锚固段的荷载传递基本微分方程;结合Kelvin问题的位移解,得到锚固段的应力分布的解析表达式,认为锚杆体的直径、外荷载及锚杆体弹性模量与岩体剪切模量的比值等因素影响着锚固段的应力水平。计算结果表明:锚杆体直径增加到一定程度会使锚杆所受的最大剪应力快速增加;在较高的初始力条件下,锚固段前端应力集中现象明显;较小的锚杆体弹性模量与岩体剪切模量比值有利于锚固段应力的均匀分布。     

公路隧道围岩变形破坏理论研究

采用理论分析、数值模拟以及现场监控量测等手段对公路隧道围岩变形破坏理论进行较深入的研究。通过分析开挖过程中围岩损伤演化,获得了损伤变量与围岩材料参数之间的关系,提出了围岩力学参数的预测方法。通过岩体破坏机理、围岩损伤应力影响范围以及影响围岩稳定性的各个因素综合研究,建立了卸荷状态下的围岩损伤本构关系和基于能量耗散的损伤本构模型。基于一般弹塑性数值分析原理,建立了考虑围岩参数劣化过程的隧道围岩损伤演化分析方法,分析了开挖应力状态下隧道围岩的弹塑性损伤演化机理。建立了基于经验公式和基于围岩渐进性破坏理论的公路隧道围岩压力演化趋势及预测模型,提出了公路隧道围岩压力演化趋势的预测方法。