北京市门头沟区高边坡预应力锚索格构梁体系的力学特性及设计优化

研究了预应力锚索格构挡墙的加固机理,并结合北京市门头沟区一高边坡工程,采用现场测试、数值分析等手段,分析了此类支护结构的受力机理和墙背土压力特征,最后通过正交分析,以边坡安全系数为控制指标,提出了该类支护结构的优化设计参数。研究结论:预应力锚索格构挡墙通过锚索将下滑力传递给深层稳定的岩土层中,形成一种边坡主动抗滑体系,由于锚索作用,墙后竖向土压力沿墙高应力重分布,出现多个应力峰值,水平土压力在墙高5 m处最大,而非墙底端,并且沿墙高方向呈连续波浪形分布;正交模型试验得出抗滑桩长度、锚索预应力、锚固段长度是影响支护效果最主要的因素。     

倾倒模型在京珠高速公路信九段高边坡治理工程设计中的应用

对于高陡岩质边坡开裂治理 ,应建立倾倒模型进行破坏分析及力学检算 ,采用预应力锚索锚固技术进行治理 ,对于保证工程质量、安全具有深远意义     

公路高边坡预应力锚索加固监测与分析

研究目的:对公路高边坡进行预应力锚固加固工程属隐蔽工程,关系到公路交通的安全.影响锚固效果的因素很多,对预应力锚固工程开展原位监测非常重要.研究结果:本文对锚索测力计的工作原理作了说明.对预应力锚索测力计在张拉过程中及锁定后锚固预应力的变化特征、损失作了分析,并以此说明锚索测力计在锚索施工及边坡监测中的作用.     

微型桩-锚索系统加固边坡影响因素分析

研究目的:用微型桩加固边坡时,由于微型桩截面较小,所以难以进行大型边坡的加固。为了解决微型桩承载力低的问题,本文将微型桩与预应力锚索相结合,提出一种微型桩-锚索复合系统,结合工程实例研究微型桩-锚索系统加固边坡的效果,并对影响微型桩-锚索系统加固边坡稳定性的主要因素进行分析。研究结论:(1)微型桩-锚索系统可以明显提高加固边坡的稳定性,当锚索预应力约为400 kN时,复合系统的加固效果最好;(2)在微型桩-锚索系统中不同排微型桩受力具有不均匀性,作用在各排微型桩上的推力大小具有以下关系:反坡桩竖直桩顺坡桩;(3)当微型桩与竖向夹角为25°左右,预应力锚索与水平向夹角为14°左右时,微型桩-锚索复合系统加固边坡的效果最优;(4)实际工程中,建议将微型桩与预应力锚索之间接头部位进行焊接,并采用细石混凝土等进行封锚,可以保证二者协同受力;(5)本研究成果可为微型桩-锚索系统在山区边坡(滑坡)加固工程中的应用提供理论指导。     

预应力锚索在边坡加固工程中的应用

在详细研究溪落渡水电站对外专用公路工程地质条件的基础上,提出了采用预应力锚索进行边坡整治的措施.对边坡的稳定性进行了验算,对预应力锚索的长度、外锚头类型、锚索的防腐进行了设计.     

装配式预应力锚索框架结构设计与施工关键技术

针对装配式预应力锚索框架结构这种新型边坡加固结构,通过数值仿真、理论推导、现场试验等手段,阐明了装配式锚索框架结构加固边坡的作用机制.与现浇梁相比,预制梁在边坡安全系数、梁体自身挠曲变形、梁体结构受力等方面均有明显提升与改善.考虑装配式框架梁承受水平预应力及拉压双层配筋特点,建立了基于Winkler弹性地基上Timos...     

边坡锚固工程质量问题及其影响

研究目的:通过边坡锚固工程质量的检查与检测分析,研究总结边坡锚固工程主要存在的质量问题及其对边坡锚固工程的影响,为边坡锚固工程结构工作状态和既有锚固工程边坡稳定性评价提供依据.研究结论:边坡锚固工程为隐蔽工程,主要存在锚头、锚筋、外锚结构物和防腐方面的质量问题及预应力损失的问题.其中锚头、锚筋、外锚结构物的问题基本为施工质量问题;防腐问题既有施工质量问题,也有设计考虑不周所造成的问题,但因施工质量不佳或偷工减料而造成的防腐问题占绝大多数;预应力损失问题既有锚固体本身和张拉系统产生的正常损失,也有因施工质量而造成的非正常损失.以上问题中,既有人为因素造成的,也有技术原因造成的.锚头、锚筋、外锚结构物和防腐方面的质量问题对边坡锚固工程构成直接影响,而预应力损失对边坡锚固工程的影响应视具体情况而定.     

预应力锚索对微型桩结构抗滑性能影响的试验研究

在传统微型桩顶部联系梁上加设斜向预应力锚索,构成新型复合挡锚结构的锚索微型桩。采用分级加载方式进行双排传统微型桩和锚索微型桩加固土质边坡的室内模型试验,并结合相同条件的FLAC3D数值计算,对比分析锚索微型桩和传统微型桩以及采用两者加固后边坡的变形和受力特征,进而探讨锚索微型桩的抗滑机理。结果表明:相比传统微型桩,经锚索微型桩加固后边坡的变形和联系梁的位移明显减小;锚索微型桩周围产生应力集中区,形成结构—土体的复合骨架体系,阻滞了致滑应力和变形沿滑坡方向的传递;预应力锚索有效增强了微型桩结构的侧向刚度,结构侧向倾斜变形减小;微型桩的内力和外力分布趋于均匀,有利于及时和充分地发挥桩体的力学性能;随着堆载的逐级增加,微型桩结构的变形过程分为小变形、大变形和极限破坏3个阶段,对应的桩—锚荷载分担比呈先增大、后减小和再增大的变化规律,极限破坏阶段的分担比稳定在1.3~1.5之间。     

宝成二线加固隧道滑坡的预应力锚索施工

介绍用预应力锚索加固宝成二线隧道滑坡的加固方案和锚索类型的选择,拉力型锚索的结构锚索参数,主要施工工艺与经验.     

预应力锚索桩板墙支挡结构在深路堑防护中的应用

结合铁路站场内深路堑边坡防护工程,根据工程地质条件,通过边坡稳定性分析,确定技术可行经济合理的预应力锚索桩板墙加固方案。同时,还分析了预应力锚索桩板墙支挡结构受力特征,结构计算方法,抗滑桩参数选取和设计过程,为类似工程设计提供宝贵经验。     

Discussion on retaining structure limit state classificationEI北大核心

Research purposes: Retaining structure belongs to the geotechnical engineering structure, the limit state classification of geotechnical engineering is more difficult than the structure projects. Based on the limit state concept at home and abroad, this paper makes a comparison and analysis of the common and difference of geotechnical engineering and structural engineering limit state, teases the retaining structure limit state and focuses on limit state of open-cut foundation and pile foundation, proposes the recommendation of limit state classification of retaining structure. Research conclusions: (1) The generalized limit state can be considered as a function which can achieve the expected requirements, the limit state is not limited to the concept of damage and failure, and its extension has been expanded to the requirements of that the goal of expected design cannot be achieved-a prescribed limit. (2) Retaining structure belongs to the category of geotechnical engineering, its limit state includes structure overall stability limit states and the structural stability limit state which includes the bearing capacity limit state and serviceability limit state and limit state between them, the state needs to be studied further. (3) In general area, the compressive stress limit state of open-cut foundation and lateral pressure limit state of rock foundation anchor pile foundation can be considered as the serviceability limit state. (4) The research conclusion is useful for guiding the design research of retaining structure limit state.     

斜拉桥锚拉板易损细节设计优化

研究目的:郑北大桥索梁锚固结构采用锚拉板结构形式,该区域构造复杂,焊缝交错,部分位置存在明显的应力集中现象,恒载作用下易发生塑性破坏,反复荷载作用下易产生疲劳破坏。通过建立精细化有限元模型,分析锚拉板式索梁锚固结构的易损部位,对局部细节进行设计参数优化,从而改善其恒载和活载下的受力性能。提取疲劳易损部位热点应力,通过热点应力S-N曲线和线性累积损伤理论计算其疲劳寿命,验证参数优化效果。研究结论:(1)在原设计的基础上适当优化锚拉板厚度能有效改善锚拉板式索梁锚固结构恒载下受力性能,防止材料塑性破坏;(2)经热点应力法计算疲劳寿命验证,在原设计的基础上适当优化圆形过渡区半径、锚拉板厚度、锚筒厚度能提升锚拉板的疲劳寿命;(3)本文研究结论可运用于今后的斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构的设计中,以供相关设计人员参考。     

锚固结构荷载传递机理离散元模拟研究

研究目的:岩土锚固技术是岩土工程领域的重要分支,被广泛应用于土木、矿山、水电等工程领域,但关于锚固结构荷载传递机理的细观力学研究相对较少。本文依据现场试验,通过建立锚杆拉拔试验颗粒流数值模型,探讨不同荷载作用下轴力、锚固界面剪应力分布特征以及周边岩土体的细观力学特性。研究结论:(1)建立了锚杆张拉试验颗粒流数值模型,通过将计算结果与试验数据进行对比,验证了模型的合理性与有效性;(2)分析了锚固结构的荷载传递机理,其界面剪应力沿锚杆方向的分布是不均匀的:在弹黏性阶段,锚固界面剪应力以及轴力分布均为单调递减曲线;在弹塑性阶段,界面剪应力峰值点大致位于弹塑性变形区和弹黏性变形区的分界位置,并且随着张拉荷载的逐渐增大,界面剪应力峰值不断增大,峰值点不断向远端推移;(3)无论是在重力作用下还是受到拉拔荷载时,锚孔周边岩土体的强力接触力和弱力接触力基本垂直,在受到拉拔荷载时,周边岩土体的颗粒会发生重排列,导致强力接触力与弱力接触力方向产生强烈偏转;(4)本文研究方法与结论可为类似锚固结构的设计与力学分析提供理论借鉴。     

深海吸力式锚桩极限承载力研究

研究目的:深海吸力式基础的极限承载能力是海洋工程结构设计中的一个关键问题。准确求解吸力锚桩的极限承载力,能够为深海海洋结构物的稳定性提供技术保障;同时,研究深海吸力锚桩极限平衡条件下的失稳机理,可以为进一步深入研究极限承载力奠定理论基础。研究结论:结果表明,本文给出的位移加载模式,能够较为准确地求解水平载荷与竖向载荷共同作用情况下吸力式基础的极限承载力;吸力式锚桩的极限承载力及其稳定性,受水平载荷和竖向载荷的比值以及作用点的位置影响较大。本文工作为工程实际和理论分析提供了技术支持和理论指导。     

十字型叠合承压板的数值分析与应用研究

研究目的:拟采用锚固防护的边坡失稳很大程度是由于锚固不及时造成的,而目前锚固工程中的承压结构多为现浇而成,这样不可避免地拖延了防护加固时间。为避免边坡因此而失稳,特对十字型叠合承压板进行研究。研究方法:通过理论分析和三维数值模拟,研究其内部应力状况和附加应力分布规律,用以指导和完善承压结构设计;结合现场试验,验证工程的可行性和有效性。研究结果:十字型叠合承压板模拟的边界条件简单,模型应力状况和附加应力分布规律清晰、直观,便于指导合理配筋及结构设计;现场试验表明结构设计合理,强度满足要求,在附加应力影响范围内,板体没有发生破坏,可及时发挥锚固作用。研究结论:十字型叠合承压板是锚固工程中一种新型承压结构,它具有便于预制、方便运输、安装简便、工期较短和造价低廉等优点,具有应用和推广价值。     

大跨度自锚式悬索桥建设阶段风险分析及对策

研究目的:针对杨梅洲大桥主桥设计方案和结构体系创新,采用工程风险评估方法,对设计和施工中存在的各种风险进行识别,提出主要风险因素、风险发生概率和风险损失,给出本桥风险等级判别,提出降低和控制风险的防范措施。研究结论:(1)通过风险识别,提出了4项主要风险因素,即:大跨度自锚式悬索桥结构体系创新风险、恶劣气候条件对施工安全的影响风险、箱梁多点顶推施工对结构变形稳定的安全影响风险、施工期间通航船只对江中临时支墩的偶然碰撞风险;(2)根据风险发生概率和风险损失,确定了本桥的风险等级为Ⅱ级中度风险;(3)通过制定应对策略、采取抗风险措施等方法,可以达到将本桥建设风险降到最低程度、保证安全实施的目标。     

工程结构时变失效概率分析

用泊松脉冲随机过程模拟机车车辆荷载,考虑抗力随时间的变化,给出工程结构时变失效概率的计算公式。定性分析抗力衰减函数、荷载平均发生率和结构服役时间对失效概率的影响。结果表明,在其他因素确定的情况下,荷载发生频率的增大、结构服役时间的延长及抗力的衰减均会导致失效概率增加,其中抗力衰减引起结构失效概率的增加更明显。因此在服役过程中需对结构进行定期的检测维修,以确保其可靠性。     

接触网支柱岩石锚杆基础设计

研究目的：针对岩石区段的接触网支柱基础，利用锚杆将基础与基岩连成整体，形成岩石锚杆基础，降低基础造价，简化施工。 研究方法：依据《建筑地基基础设计规范》，充分利用岩石地基自身水平抗力极大，几乎无压缩变形的特点，直接把上部荷载通过支柱传至基岩上，通过锚杆将支柱与岩层连成整体，构成接触网支柱锚杆基础。 研究结果：提出接触网支柱岩石锚杆基础计算方法，基础构造及施工做法。     

浙江苍岭隧道左线凝灰岩突水现象工程地质特征研究

研究目的：对发生在浙江苍岭隧道施工中发生在凝灰岩中的突水事故的成因、特点和主要控制因素进行研究，以便更好地对其进行预测和防治。研究方法：根据发生突水事故的浙江苍岭隧道的现场地质观测资料，具体分析其形成的规模、位置、诱发因素以及地质条件，从地质工程的角度，对突水发生地段隧道的岩石组成、地质构造、现代构造应力场以及地下水等工程地质特征进行探讨，进而发现其规律和防治预测的特点。研究结果：苍岭隧道施工中发生的突水事故受到地质构造和地下水活动特点的强烈控制，虽然凝灰岩本身不溶于水，但在现代构造应力场的作用下形成的特殊的构造，为地下水的运移和赋存提供了通道和场所，是造成突水的主要原因。并在此基础上，借助TSP-203^＋地质超前预报预报系统，建立了苍岭隧道突水灾害的超前预报识别标志，提出了“先疏导排水、后注浆封闭”的突水防治措施。研究结论：对于隧道出现的土水灾害，首先要进行其工程地质的研究，在此基础上再进行准确的预测和合理的防治是有效防治隧道灾害的正确方法和步骤。     

预应力锚索框架梁施工质量控制要点

研究目的:武广铁路客运专线路堑施工中大量采用了预应力锚索框架梁加固边坡,本文研究在预应力锚索框架梁施工中,如何有效地对各工序进行质量控制。研究结果:本文总结了预应力锚索框架梁施工中的锚索试验、测量、造孔、编索、安装、注浆等重要工序的质量控制措施,建立了常规施工条件下预应力锚索框架梁施工质量控制框构。