自钻式锚杆的设计应用

自钻式预应力锚杆是钻孔、注浆、锚固一次完成的预应力锚杆,其最大张拉力可达1950kN。它适应于地质条件差、塌孔严重、钻孔完成后下锚困难的地质地段。适应于深基坑开挖、基础加固、边坡加固和既有建筑物补强及加固工程,是一种经济、安全、高效的岩土加固技术。     

M12环凸焊螺母凸焊质量改进

M12环凸焊螺母与2.5 mm厚板凸焊存在虚焊缺陷，用储能焊机替代工频凸焊机能解决螺母虚焊缺陷。储能焊机焊接参数中的焊接电压、回火电压、焊接压力存在最优组合，正交试验适合优选最优焊接参数，用优选出最优参数（焊接电压650 V、回火电压650 V、焊接压力16 kN）进行试焊获得顶出力为33.55 kN的凸焊接头，大于目标值16 kN，实现了环凸焊螺母与厚板的高强度连接，证明电容储能焊机具有节能、高效、焊接质量稳定的优点，适合M10以上大螺母与厚板的焊接。     

基于ANSYS Workbench对螺母与锚杆螺纹联结的数值分析

为达到自钻式锚杆在岩土锚固工程中的支护稳定性,保证锚杆抗拉力和蠕变性能,需满足配件与锚杆等强。通过ANSYS Workbench对R32锚杆与螺母配合后在轴向载荷作用下的应力和变形的有限元数值模拟分析,结果表明:1)在400 k N作用力下,径向配合间隙为0. 2 mm时,锚杆与螺母联结最大应力值基本位于前3个联结螺纹的底部,65 mm长的螺母配合模型整体变形仅0. 68mm。2)0.5mm的径向配合间隙的变形值较0. 2 mm时增加97. 06%。通过在0. 2 mm间隙条件下与50 mm长的螺母配合比较可知,50 mm的螺母全长存在较大的应力区域,变形贯穿所有螺纹,存在失效风险。整体数值分析结果说明螺母在长度为65 mm时和锚杆配合间隙≥0. 5 mm的情况下不能满足系统等强要求,而配合间隙≤0. 2 mm的情况下,可满足锚杆系统的等强要求。试验验证的结果显示出与分析的一致性,系统拉伸时,90%的试样均在螺母与锚杆连接的底部出现失效断裂,其力值的变化也符合螺纹底部硬度测试规律。     

巷道锚杆加固岩体的耐久性研究

利用mindlin解推导所得锚杆加固岩体的锚杆轴力分布以及锚固界面剪应力分布规律,研究了影响锚固岩体应力分布的参数.进一步讨论锚杆加固岩体材料的耐久性与其应力分布规律之间的关系,并得出重要结论,为锚杆加固定量设计及相关工程实际应用提供了理论依据.     

基于极限平衡方法的边坡锚杆最合理支护参数研究

锚杆最合理支护参数的确定是对边坡进行有效治理的前提条件,为了准确地确定边坡锚杆的支护参数,笔者运用极限平衡方法,分析了边坡在锚杆处于不同倾角、不同布设形式条件下的边坡安全系数和潜在滑动面的变化情况.分析结果表明:1)锚固边坡存在锚杆的最合理锚固倾角.但对于不同长度的锚杆来说,锚固倾角一般不同.当锚杆倾角大于最合理倾角后...     

增大截面法加固石拱桥的锚杆抗拔影响参数试验研究

以增大截面法加固石拱桥的锚杆抗拔影响参数为研究对象,针对加固所采用的锚杆,进行一般、整体正交2种试验方案设计,重点从锚固剂、钢筋等级、钢筋直径、锚固深度、钻孔直径等5个因素考虑,完成了锚杆拉拔系列试验。依据试验数据的极差分析及锚固系统的破坏形态,得出各影响因素对锚杆锚固力的不同影响程度。试验表明锚固剂与钢筋等级2种因素的影响程度较大,并且锚固剂的种类对锚固力的影响显得尤为重要。以此为基础详细地分析了采用树脂胶、水泥砂浆2种锚固剂时各影响因素的最佳水平值组合,得出树脂胶为锚固剂所获得的锚固力远大于水泥砂浆的结论。同时,此试验间接验证了锚固技术应用于增大截面加固方法的科学性。     

纤维增强塑料锚杆研究

纤维增强塑料（FRP）锚杆作为一种防腐、高强、抗蠕变疲劳、耐久的复合材料,适宜代替钢质锚杆应用在腐蚀性强、耐久性要求高的岩土锚固工程中。文中论述了FRP锚杆的特点和研究发展状况;介绍了锚具研究的进展;提出了FRP锚杆的发展方向。     

洞庭湖大桥型钢锚固系统新型隔离防护体系试验及运用

悬索桥锚碇锚固系统锚杆型钢绝大部分埋置在锚碇混凝土中,为不可检查、不可更换构件。由于锚碇大体积混凝土不可避免生产孔隙及微裂纹,外界腐蚀介质与水气等易以此为通道接触锚碇型钢,引起腐蚀隐患。该文对锚杆的各种隔离防护方案开展了防腐性能试验及隔离效果试验,结果表明:硫化型橡胶密封剂具有良好的耐腐蚀性;硫化型橡胶密封剂及PEF泡沫材料均具有良好的隔离效果。根据试验结果设计了洞庭湖大桥锚固系统型钢防护隔离方案,提出对锚杆采用1.5mm硫化型橡胶密封剂+4mmPEF材料进行防护的方案,既能保证锚固系统型钢的长期防护效果,又适应锚固系统受力变形需要。对锚杆接头及锚杆出口位置进行了相应特殊设计。     

砂浆锚固GFRP锚杆的粘结滑移机理

随着GFRP锚杆材料在工程中的逐渐应用,GFRP锚杆的粘结性能及工作性能也渐渐引起工程人员的重视。现有GFRP筋材的粘结性能研究多集中在小直径筋材、高强度锚固剂和较小锚固长度条件下进行,这与岩土锚固工程的实际情况不太相符。本文研究了大直径锚杆、低强度锚固剂和较长锚固长度情况下GFRP锚杆的粘结-滑移特性和其工作机理。发现GFRP锚杆的粘结-滑移曲线与钢锚杆存在差异并对差异的原因进行了分析。同时对锚杆直径、锚固剂强度及锚固长度对粘结-滑移曲线的影响进行了分析。对比现有粘结滑移模型的特点,基于试验结果建立了砂浆锚固全螺纹GFRP锚杆的粘结-滑移模型,模型与实际锚杆工作吻合较好。     

GFRP筋与混凝土黏结性能试验研究v

为研究玻璃纤维增强复合材料筋(glass fiber reinforced polymer bars, GFRP 筋)与混凝土的黏结性能及破坏模式,进行了9 组 GFRP 筋与混凝土的单向拉拔试验。试验设计中考虑了GFRP 筋锚固长度、GFRP 筋直径及混凝土强度的变化对GFRP 筋锚固性能的影响。试验结果表明: GFRP 筋与混凝土间的黏结强度随筋材锚固长度及混凝土强度的增加而显著提高;对于筋材直径为12 mm 的试件,其峰值荷载由锚固长度30 mm 对应的24. 4 kN 增加至锚固长度120 mm 对应的71. 5 kN;对于相同几何构造特征的试件 (S-4, S-8 及S-9),其峰值荷载由C30 对应的55. 4 kN 增加至C50 对应的71. 5 kN;此外,试件的破坏模式随筋材直径及锚固长度的增加由筋材受拉断裂转变为筋材拔出破坏或混凝土劈裂破坏;试验所得的试件荷载-滑移曲线表现出典型的4 阶段受力破坏特征,分别为微滑移段、滑移段、下降段和残余段。研究成果可为GFRP 筋在混凝土结构中的应用提供参考。     

螺旋千斤顶的设计计算

为了解决钢结构公路大桥施工中钢梁与桥面板拼装螺栓孔的对正问题，特别设计了一种机械传动的螺旋千斤顶。在简要介绍了该千斤顶的结构后，较为详细地阐述了其主要受力部件螺杆、螺母的设计计算     

承担全部设计荷载的隧道初期支护的设计计算方法

针对当前隧道初期支护设计存在不能承担全部设计荷载、以初期支护仰拱闭合的有利结构而不是以仰拱未闭合的最不利结构为最终设计目标而造成结构存在安全隐患以及给不出锚杆锚固力设计值和现场围岩变形很大使得采用岩体力学进行设计初期支护不具备条件的问题,提出按照“荷载-结构”的计算模型,采取结构力学力法对隧道初期支护承担全部设计荷载、对应施工“三台阶”法、对型钢钢架和喷射混凝土按变形协调条件确定各自承担荷载的比例系数、就钢架和喷射混凝土承载能力分别进行计算分析,明确在各部施工时对喷射混凝土强度以及锚杆的锚固力的要求。计算结果表明： 1）采取除中心夹角60°范围外其余均匀布置分布锚杆、采用“型钢钢架+分布锚杆+喷射混凝土”支护型式的隧道初期支护完全具有承担全部设计荷载的能力,且仰拱开挖不会威胁支护的稳定; 2）应将锚杆作为支护结构的链杆支座来确定锚杆锚固力; 3）锚杆和喷射混凝土3 h的强度对支护结构的承载能力影响很大。     

新型钢混螺栓连接件抗剪性能试验

在钢混组合梁桥中,为实现混凝土板与钢主梁的装配式连接,提出一种主要由长螺栓、短螺栓及螺栓连接套筒组成的新型钢混螺栓连接件,该螺栓连接件的最大优势为易于混凝土板的拆卸。设计并开展新型螺栓连接件推出试验（3组试件）,并分析各直径螺栓连接件的剪力-滑移曲线特征及相应推出试件的破坏形态;研究新型螺栓连接件的抗剪承载力、峰值滑移及抗剪刚度等力学性能,并与焊钉连接件相应的力学性能进行比较。研究结果表明：推出试验中新型螺栓连接件的破坏形态均为螺栓杆被直接剪断,螺栓连接套筒下侧混凝土仅出现微小裂纹,混凝土无压溃剥落现象;新型螺栓连接件的抗剪承载力约为螺栓杆抗拉强度的80%;钢混结合面的峰值滑移随螺栓直径的增大而增加,M27螺栓连接件的峰值滑移接近6 mm;螺栓连接件的抗剪刚度主要受螺栓杆和螺栓孔间隙的影响,随间隙的增大而减小;在钢混组合梁桥中应用该新型螺栓连接件时,为减少螺栓连接件的使用数量,推荐采用较大直径的螺栓连接件。     

铁路隧道接触网可更换预埋槽道新型锚杆型式研究及有限元分析

为解决铁路隧道内接触网预埋槽道承载力弱且不可更换等关键技术问题，在现有固定型式预埋槽道的基础上，设计了多种预埋锚杆结构型式的新型可更换预埋槽道。采用ABAQUS对预埋锚杆、锁紧螺杆、槽道、混凝土等主要构件的应力和变形进行分析，探究锚杆及混凝土的受力规律。研究表明： 1）螺纹的设计对预埋锚杆的轴拉效果有一定的提高，翼缘锚杆的支撑对于预埋锚杆抗拉拔和抗剪切性能有较大提升； 2）更多翼缘的设计使轴拉时的混凝土压应力显著减少，但略增大了混凝土的拉应力，对抗剪切性能提升有限； 3）相比变截面型式的预埋件性能提升不大且加工制作较为复杂，单翼缘带螺纹的设计更为合理，可对此进行进一步设计。     

大吨位球型支座的制造监理

洸府河大桥设计采用大吨位球型钢支座,支座竖向承载力160 000kN,水平承载力27 000～46 000kN。为保证按设计要求制造大吨位球型支座,对球型支座制造准备阶段及实施阶段进行监理。制造准备阶段监理主要是通过招标优选生产厂家,制造工艺的监理审查及专家评审、支座制造前期监理检查及验收程序制定等。实施阶段主要进行铸钢件制造监理、球冠衬板镀硬铬质量控制监理、数控加工精度控制监理及耐磨板质量控制监理。经成套支座质量检查与验收监理,该桥大吨位球型支座的制造质量满足设计及规范要求。     

下承式城市钢桁架桥上部结构设计与分析

钢桁架桥主要应用于铁路桥梁,公路桥梁和城市桥梁中较少选用,但是在城市道路及公路领域选用钢桁架桥有很多特殊的优越性,例如,架设速度快,适应当今快速、重载交通的需要,可以为公路和城市增添景观等。该文介绍了大连市中心新建菜市桥上部结构的设计要点及桥梁的结构构造,主桁采用平面及空间两种方式建立有限元模型的分析过程和桥梁的主要承重结构横梁的计算。结果表明,该设计选取主桁杆件为焊接工字形截面和H型钢,可以满足高强螺栓的设计和施工要求,采用平面和空间分析主桁的结果吻合很好,考虑桥面板与钢横梁作为钢-混凝土组合结构共同工作,符合实际结构工作状态。该设计可供以后公路、城市钢桁架桥设计参考。     

独柱墩曲线桥钢盖梁加固方案设计

独柱墩桥梁由于其特有的结构特点和受力特性,存在倾覆风险,即有部分独柱墩桥梁倾覆能力储备不足,需要进行加固设计.结合工程实例,采用了增设钢盖梁和双支座方案,对钢盖梁建立了ASNYS精细化三维模型,通过优化设计,确定了合理的钢构件空间布置间距,各钢构件强度满足规范验算要求;同时,采用抱箍和锚固的方式,将钢盖梁连接于独柱墩,并对锚栓布设进行了优化设计,对锚栓钢材和墩柱混凝土承载能力进行了验算.本文可为类似独柱墩桥梁加固提供有益的技术参考和案例参照.     

漫谈矿山法隧道技术第三讲——锚杆

分析我国隧道锚杆支护技术中存在的主要问题,包括： 1）没有实现商品化; 2）多采用注浆式锚杆,没有针对不同的围岩条件采用不同的锚杆; 3）不设垫板的锚杆比比皆是; 4）锚杆功能单一; 5）锚杆施工管理不到位。针对这些问题： 1）重申了锚杆的功能; 2）认为要实现锚杆的商品化,首先要求锚杆规格标准化,生产工厂化,介绍了英国的《锚杆技术标准》,指出我国也应着手编写《锚杆行业标准》,以利于锚杆商品化的实现,或者以一条新铁路线或以企业为试点设置锚杆制备厂; 3）着重介绍了提高锚杆支护功能的措施--提高附着刚性和剪切刚性、提高锚固材料的充填饱满度、强化锚杆施工管理; 4）介绍了几种新型锚杆的构造、规格、功能、优点、适用条件等,包括摩擦式锚杆（ZAM膨胀型锚杆、高承载力摩擦式锚杆、具有排水效果和注浆功能的锚杆）和纤维锚杆; 5）介绍了发光型简易锚杆轴力计,并将其与通常的轴力量测进行对比,结果大致吻合。最后指出,锚杆的首要问题是加快工厂化（商业化）进程,编制了行业标准; 提高锚杆支护效果要在锚固材料和围岩2方面下功夫; 针对性地加强对摩擦式锚杆的研究及锚杆充填率评价方法的研究也应提到日程上来。     

高强弹簧钢丝网水泥混凝土桥面铺装层疲劳试验研究

研究高强弹簧钢丝网在水泥混凝土桥面铺装层中的应用,参考英国桥梁规范BS 5400和疲劳研究成果,根据疲劳积累损伤理论,对新河特大桥铺装层进行疲劳试验研究.通过试验验证高强弹簧钢丝网水泥混凝土桥面铺装层的设计能满足设计、使用要求.     

呼和浩特市三环路特大桥预应力连续梁桥悬臂施工控制研究

基于呼和浩特市三环路特大桥,对其预应力连续梁桥悬臂施工控制进行了研究。结果表明,该桥挂篮最大剪力为268.82 kN、最大轴力为625.32 kN、最大弯矩为132.85 kN。在工作状态下,挂篮各杆件变形及受力能满足规范、设计要求。通过分析仿真模型的建立及控制参数具体取值,各标高测点理论值和实测值并不完全一致,变化幅度亦不十分显著,没有显著的规律性。理论值和实测值之间保持-4~2 mm范围内的差值变化。5.54 MPa是主要测点在中跨1/4截面和主梁悬臂根部受压应力的最大值,0.43 MPa是其最大拉应力值。现场实际监测的连续梁值和理论值具有较小偏差、变化规律比较类似,在施工控制中,所建模型能客观、准确地对实际施工进行反映,监测控制点切实可靠。