抗拔桥墩竖向预应力设计研究

厦门机场路环岛南路立交低桥位匝道桥的波浪力计算和结构计算表明,该处需要设置竖向预应力来抵抗波浪力上托力的作用,并论证该结构的可行性和适用性,为类似工程提供经验。     

锚杆竖向抗拔数值模拟分析

运用FLAC3D对竖向锚杆在不同上拔力作用下锚杆不同位置的轴力、位移以及锚固体系各个界面上的剪应力及其分布规律进行了系统的数值模拟研究。计算结果表明:当上拔力较小时,锚杆端头的轴力最大,向锚杆里端轴力呈减小趋势。锚杆-砂浆界面和砂浆-岩土体界面的剪应力在端部最大,且向里端呈减小趋势。随着上拔力的增大,锚杆轴力也随之增大,但最大值仍然出现在端部,且接近最大值的锚杆轴力区间沿着锚杆向里拓展。锚杆端部界面的剪应力减小,最大值向里端转移,呈中间大、两端小的分布状态;随着上拔力的增大,砂浆周围土体所受剪应力逐渐增大,且剪应力作用范围也逐渐扩大至远离砂浆的区域。     

锚杆抗拔强度模型准确性分析

锚杆与周围土体的极限黏结强度估算是锚杆设计的必要参数。现有规范基于锚杆与岩土体类型建议了极限黏结强度特征值取值范围，但该方法所隐含的模型不确定性未知，给锚杆设计带来潜在风险。鉴于此，利用文献收集大量实测锚杆抗拔数据，建立数据库；采用机器学习方法对数据集进行分类，以评估规范公式在不同影响因素下的模型准确性。研究发现：现行规范方法平均低估极限黏结强度约15%～50%，且预测精度离散性高，超过60%。基于数据分析引入模型校正因子，对规范公式进行校正。校正模型平均精度无偏，精度离散性中等。     

嵌岩桩抗拔的有限元研究

以非线性有限元分析为基础,对嵌岩桩在上拔荷载作用下承载性状的主要影响参数嵌岩深度、桩岩强度、桩长、桩径等,作了较全面的分析与探讨,可供设计、施工和科研参考。     

曲线螺旋桩竖向抗拔特性试验研究

曲线螺旋桩是一种新型的抗拔桩。目前,对曲线螺旋桩的抗拔特性还缺乏较为系统的研究,为此,基于室内模型试验,对直线型桩和不同螺旋宽度、厚度和间距的螺旋型桩的抗拔承载力进行了对比试验。结果表明:在同等位移限制条件下,螺旋桩极限抗拔承载力是直线型桩的1.38~2.14倍、螺旋宽度为15 mm是螺旋宽度为10 mm螺旋桩极限抗拔承载力的1.09倍、螺旋厚度为15 mm是螺旋厚度为10 mm螺旋桩的极限抗拔承载力的1.05倍、螺旋间距为50 mm是螺旋间距为100 mm螺旋桩的极限抗拔承载力的1.10倍。     

锚定板式结构的抗拔力计算方法

锚定板式结构物内部的基本受力状况,一般是台(墙)后填土的主动土压力作用于台身(或面墙),再通过拉杆将土压力传递给锚定板。锚定板则是依靠板前及板前邻近土体受到挤压引起变形而产生的抗剪力来平衡拉杆拉力。这个土体的抗剪力在此称锚定板抗拔力。可见,锚定板式结构是借助于埋     

锚杆极限抗拔力的灰色预测方法

根据灰色理论建立了锚杆的拉拔荷载—位移关系的GM(1,1)模型。介绍了运用灰色理论在有限的实测数据条件下预测锚杆极限抗拔力以及完整的拉拔荷载—位移关系的方法。通过工程实例的分析计算,说明了该法具有良好的预测精度,满足工程实际需要。     

支挡结构中锚杆抗拔承载力分析

通过对锚杆抗拔承载机理的深入分析,综合讨论了锚杆抗拔承载力的设计计算方法,并结合工程实例,对锚杆抗拔试验及承载力确定方法进行了探讨,提出了基于锚杆抗拔试验资料的Q-s调整双曲线预测模型,获得了一些有益结论,具有一定的工程参考价值.     

扩底桩抗拔承载力的有限元分析

以某典型扩底桩为具体分析对象建立有限元模型,模型中土体采用弹塑性模型,桩土界面设置接触单元,对扩底桩上拔荷载传递特性以及抗拔承载力进行分析,讨论了桩侧摩阻力分布、土体塑性区的发展以及桩长和土的性质对抗拔承载力的影响等问题。     

扩底桩抗拔承载力的有限元分析

以某典型扩底桩为具体分析对象建立有限元模型,模型中土体采用弹塑性模型,桩土界面设置接触单元,对扩底桩上拔荷载传递特性以及抗拔承载力进行分析,讨论了桩侧摩阻力分布、土体塑性区的发展以及桩长和土的性质对抗拔承载力的影响等问题。     

支挡结构中锚杆抗拔承载力分析

通过对锚杆抗拔承载机理的深入分析，综合讨论了锚杆抗拔承载力的设计计算方法，并结合工程实例，对锚杆抗拔试验及承载力确定方法进行了探讨，提出了基于锚杆抗拔试验资料的Q—s调整双曲线预测模型，获得了一些有益结论。具有一定的工程参考价值。     

火灾作用下剪力钉抗拔性能研究

为研究钢-混组合梁中剪力钉在不同温度场下的抗拔破坏模态和承载力,以某铁路桥钢-混组合梁为基础设计剪力钉试件,采用Abaqus软件建立试件有限元模型,分析剪力钉试件在双面受火、混凝土单面受火和钢板单面受火3种形式下的抗拔破坏模态、荷载~位移曲线和承载力,并根据承载力结果拟合不同温度下剪力钉的抗拔承载力计算公式。结果表明:钢-混组合梁在常温下和混凝土单面受火时,其受拉破坏模态为混凝土脆性破坏、剪力钉被整体拉出;在双面受火约10min后,其受拉破坏模态变为剪力钉的延性断裂;钢-混组合梁双面受火时,剪力钉的抗拔承载力在短时间内就会受温度影响急剧下降,30min后下降速度变慢,受火15,30,180min时,其抗拔承载力比常温时分别下降33.2%、59.1%、79.1%;混凝土单面受火时,剪力钉的抗拔承载力随受火时间下降较慢,受火180min时,其抗拔承载力比常温时下降10.2%。     

隧道锚抗拔承载力及安全性评估方法

针对当前隧道锚承载力估值时未考虑锚-岩联合承载,安全性评估中忽略传力构件可靠性的问题,基于楔形效应和隧道锚承载的阶段性特征,推导隧道锚的极限承载力估值公式。综合考虑锚碇系统中传力构件的承载能力和隧道锚的抗拔力,反推得到系统所能承受的拉拔荷载上限值,进而对整个隧道锚系统中各部分的安全性进行评价,且以伍家岗大桥北岸隧道锚工程为依托验证方法的合理性。分析发现：伍家岗大桥隧道锚考虑楔形效应的极限承载力为3 080 MN,是规范计算方法的7倍;传力构件的安全性限制了系统所能承受的拉拔荷载上限值,最大拉拔荷载为486 MN;地质力学模型试验揭露的隧道锚初始抗力为9倍设计缆力,极限承载力为13倍设计缆力,建议公式所对应的结果分别为7倍和14倍。结果表明：隧道锚的楔形效应极大地提高了锚-岩联合体的极限承载力;锚碇系统的安全性应由锚-岩联合承载性能和传力构件可靠性两方面综合确定,承载能力低者为系统承载能力的控制性因素;只有从综合角度对锚碇系统的安全性进行评估,才能确保系统安全可靠;建议的承载力估值公式与试验结果吻合性较好。     

嵌岩灌注桩抗拔承载特性现场试验研究

依据国家电网路平—富乐500千伏双回线路新建工程中嵌岩灌注桩单桩竖向抗拔静载试验数据,分析了嵌岩灌注桩荷载传递性状和嵌岩段摩阻力发挥程度。研究结果表明:静载试验测得的强风化砂岩层中桩侧极限阻力是《建筑桩基技术规范》推荐值的2.4～2.6倍,同时测得极限状态下中风化砂岩层中桩侧阻力为635～770 kPa;嵌岩段桩身与岩层的相互作用应是摩擦力、黏结力、嵌固力的综合作用;试桩在达到极限抗拔荷载时,桩侧阻力有效发挥的嵌岩深径比为3.75,并不是嵌岩深度越大对提高抗拔承载力越有效。     

薄开孔板连接件抗拔性能试验及理论研究

在试验研究基础上,对组合结构索塔中开孔板连接件的抗拔性能进行理论分析。组合索塔中连接件设计主要考虑抗拔性能。为避免剪坏纵向承重钢筋,需要采用薄板。设计了一批34个单孔薄开孔板连接件抗拔试验,通过反力架上方的穿心千斤顶顶升丝杠实现对连接件的拉拔作用,同时千斤顶的反作用也可以将反力架固定在混凝土基体之上。考察了板厚、开孔位置、钢筋在钢板孔中的相对位置、开孔直径、钢筋直径等参数对其抗拔性能的影响;通过对钢筋应变的检测,记录钢筋在薄开孔板连接件受力过程中的应力分布情况。总结薄开孔板连接件拔出过程和破坏形态规律,发现其表现为钢板破坏为主,钢筋在孔中位置对其承载力、刚度、延性等均有一定影响;得到了钢筋在连接件受力过程中的应力分布,发现钢筋在距中心7 cm的位置应力不超过50 MPa,推知并排放置的连接件之间互相影响很小。连接件初始及弹性加载阶段荷载-位移曲线特征研究表明,该连接件具有足够的初始刚度,为其工程应用提供了理论指导。最后,总结薄开孔板连接件受力机理,建立预测其抗拔承载力的计算公式,适用于开孔板连接件钢板部分的抗拔承载力,计算结果与试验符合良好。     

复杂地层扩体锚抗拔性能研究

基于无厚度接触面单元与三维轴对称问题基本假设,以珠三角地区岩土锚固工程常见的中风化泥质粉砂岩与残积粉质粘土为研究对象,对不同设计参数扩大头锚杆受力特性与极限抗拔力进行数值模拟,以分析研究不同介质扩孔锚的承载性状。研究结果表明,扩孔锚扩大头直径与锚固介质强度是影响扩孔锚承载力的主要因素,扩大头长度对扩孔锚承载力的影响不明显,研究结论与模型实验结果相吻合。基于相关研究提出了若干对扩孔锚设计与施工有实际参考价值的建议。     

叶片式螺旋钢管桩抗拔承载力的试验研究

通过对9根螺旋钢管桩的抗拔静载试验,选取合理的抗拔极限承载力确定方法,分析了叶片个数、叶片直径、桩径、是否注浆等因素对螺旋钢管桩抗拔承载力的影响,提出螺旋钢管桩抗拔承载力的计算公式,并对理论与试验的数据进行了对比分析。结果显示:竖向抗拔极限承载力计算值与实测值误差一般在20%以内,说明螺旋钢管桩基础抗拔承载力计算公式比较接近于实际情况,即所提出的极限承载力计算方法可用于估算螺旋钢管桩基础的抗拔承载力。     

湿陷性黄土边坡加固预应力锚索抗拔现场试验研究

该文介绍了以兰州南山路边坡加固工程为例,为了指导预应力锚索在湿陷性黄土层中的应用,对该地层进行了预应力锚索抗拔现场试验研究.通过逐级抗拔试验,各锚索均未出现破坏,验证了锚索抗拔承载力满足设计要求.通过超张拉直至锚索破坏,得到湿陷性黄土地层锚索极限抗拔力达到约600 kN,得出实际工程预应力锚索设计安全系数大于2.0.加载过程中,随着荷载的逐级增加,荷载与位移均呈非线性变化.通过曲线拟合,得出了湿陷性黄土地层中预应力锚索Q-S曲线拟合多项式,可作为同类预应力锚索计算的参考依据.现场试验充分证实了在混陷性黄土地层中使用预应力锚索是可行的,这对今后湿陷性黄土地区的预应力锚索工程施工有重要的参考价值.     

增大截面法加固拱桥的锚杆抗拔力计算

增大截面法是拱桥加固中常用的方法,新增拱圈混凝土的自重由旧拱圈承担．为防止新增拱圈在重力作用下与旧拱圈发生脱空,需要在旧拱圈中设置一定数量的锚杆。文中推导了新增拱圈混凝土重力计算公式,介绍了锚杆抗拔力计算方法,并指出了增强新旧拱圈结合面粘结强度的几种措施。     

竖向锚定板水平抗拔承载力三维力学模型分析

竖向锚定板的水平抗拔承载力确定是锚定板档土结构设计中一个不可回避的关键问题,而当前有关这方面的理论研究还存在很多不足。在总结了当前有关竖向锚定板水平抗拔承载力研究的基础上,深入分析了竖向锚定板水平受拉时的三维力学机制,指出了当前理论研究中存在直接套用条形锚定板的平面应变模型用于矩形锚定板的三维问题、板前滑移线场假定具有主观性、未考虑板土接触面的真正力学特征对系统力学机制的影响这3方面的不足之处,论证了构建三维力学模型的必要性;并进一步就该问题三维力学模型的构建、板土接触面特性的考虑以及浅锚、深锚的统一指明了研究思路,为后续竖向锚定板抗拔承载力的深入理论研究奠定了基础。