非圆弧滑面滑坡中满足平衡条件的预应力锚索设计拉力的确定方法

近20年来预应力锚索广泛用于加固滑坡或高边坡,但在以往的设计计算中,为简化起见,对非圆弧滑坡预应力锚索的设计一般采用指定设计外力而根据力的投影来确定锚索根数,并认为锚索作用力以集中荷载作用在滑面上。实际上,由于作用在地面的荷载经滑体传递后发生了很大的扩散作用,不满足力及力矩的平衡条件,其公式具有一定的缺陷,因而不尽合理,甚至由于锚设置不当造成其超载受荷而发生破坏,引起严重后果。本文根据其受力特点采用Morgenstern-Price法的基本假定从平衡条件出发,导出了确定锚索设计外力的迭代算法公式,对工程实际具有较大的理论意义。     

荷载分散型锚索差异补偿荷载的广义确定

研究目的:本文研究荷载分散型锚索张拉过程中差异补偿荷载的确定理论和方法.研究结论:本文提出的荷载分散型锚索张拉时差异补偿荷载的广义确定计算方法,适用于各种荷载分散型锚索,具有较强的实用性;锚索在进行整体张拉之前,从底部较长的锚索单元开始对各单元锚筋依次进行补偿张拉后再一起张拉至设计张拉荷载,可以使各单元锚筋的受力均匀;在考虑各单元锚筋计算变形段摩阻的情况下,锚索张拉后作用于锚固段的锚固力更接近于设计锚固力.     

高填方预应力锚索桩板墙锚索拉力的原位监测与分析

通过对高速公路填方锚索桩板墙锚索拉力进行原位监测,分析了锚索拉力在施工过程及工后的变化规律。监测结果表明:锚索加载后经历一个明显随时间的损失过程;锚索加载时填土对桩的变形约束作用明显,上排锚索加载对下排锚索影响比较小;施工过程中填土和锚索是一个相互作用的过程,合理的张拉时机和锁定荷载的确定是锚索桩板墙设计的关键。     

压力分散型锚索现场试验与分析

从压力分散型锚索的结构特点和受力机理入手,通过对锚索进行循环加、卸载试验,观察锚索荷载与位移之间的变化关系,根据荷载一位移数据曲线分析锚索在不同荷载级别条件下的受力和位移特性,从而检验锚索的设计荷载是否满足锚固边坡的需要,试验成果为压力分散型锚索的设计与施工提供参考.     

某高速公路预应力锚索桩板墙分工况动态设计

结合施工工序对一个已实施的路堤式预应力锚索桩板墙进行分析,提出了分工况进行动态设计的计算方法。分析计算过程中将桩作为刚性桩考虑,锚索拉力视为施加在桩上的外力,结构承受的土侧压力取1.4倍库伦主动土压力与滑坡推力两者中的大值。经分析证明锚索并不是作用在桩头为最佳,最不利工况也并不一定出现在最终工况。     

横向荷载作用下锚索变形及受力机理研究

研究目的:随着西部地区高速铁路的快速发展,由于受到地形和线型的制约,不可避免地遇到大量的边坡锚索加固工程。由于锚索穿越边坡滑移面时锚固段的受力情况较为复杂,还需进一步完善。本文基于Pasternak双参数地基理论,考虑岩土体之间的相互剪切作用,建立横向荷载作用下锚固段的力学模型,并以某黄土边坡锚索加固工程为算例,分析不同参数下锚固段的变形规律和受力特征。研究结论:(1)给出了锚索锚固段穿越滑移面时锚索变形、弯矩、剪力及岩土体反力计算公式,给出了土体松动区范围的计算方法;(2)分析表明,剪切荷载和抗弯刚度对锚索的变形和受力影响较大,锚索变形和受力主要集中在滑移面附近;(3)在抗弯刚度达到一定值后,剪切位移、土体反力分别与抗弯刚度呈线性减小,锚索的剪切位移随剪切荷载呈线性增加;(4)该研究结果可为高速铁路边坡锚索加固工程的设计和施工提供借鉴。     

预应力锚索桩板墙动力响应现场试验与数值分析

基于邵怀高速公路某标段预应力锚索桩板墙及路基的动力响应现场试验,通过改变车辆荷载和行车速度,对路基和预应力锚索桩板墙下多个测点进行测试。根据现场试验结果,并借助有限元数值模拟,分析了路基和预应力锚索桩板墙动应变随行车荷载和行车速度的变化关系。研究结果表明:路基和预应力锚索桩板墙中动应变与车辆荷载关系密切,而与行车速度关系不明显,动应变随深度增加而表现出明显衰减的规律,交通荷载对路基与挡土墙的变形受力影响深度均为2.5 m左右。因此,在实际挡墙设计时,应该慎重考虑车辆荷载这一因素对预应锚索桩板墙稳定性的影响。     

锚固工程设计与应用

在锚索布置中,从承载能力和经济效益两方面选择锚索的锚固角,并论述了锚固角的取值。为避免群锚效应,通过三维有限元计算分析,选择锚索的间距。为实现锚索的承载能力,按锚索的受力功能确定锚索的布置方向,然后根据滑坡推力大小确定锚索的根数、排数及列数。     

预应力锚索锚固力损失的探讨

以兰武二线铁路某段深挖路堑高边坡预应力锚索加固为背景,通过对其中若干个锚索锚固力的试验及观测,探讨预应力锚索锚固力系统和松弛与变形两个方面的损失。这对确定高边坡张拉荷载及锚索施工具有一定的指导意义。     

考虑荷载横向变位时箱梁剪滞效应的解析解

通过对3种翼板分设不同的纵向位移差函数,并假定纵向位移沿横向分布规律为三次抛物线,计算外力势能时考虑荷载横向作用位置的影响,然后根据能量变分法,分别推导出集中、均布荷载横向变位时简支梁的应力和剪滞系数公式,本文方法计算结果与有限元模型结果吻合良好,验证了本文所作假定和理论推导的正确性。荷载横向变位时剪滞系数沿纵向的变化曲线表明:荷载由腹板顶部向顶板中心移动时,顶板受影响最明显,且由负剪滞效应变为正剪滞效应,腹板则相反;均布荷载作用下,越靠近支点剪滞效应越大,集中力作用下,作用位置局部区域内剪滞效应影响较大,其他区域几乎无影响,荷载作用点由腹板靠近顶板中心时,剪滞影响范围逐渐增大。     

劈裂注浆条件下锚索承载力的理论分析

二次高压劈裂注浆能大大提高软弱地层中预应力锚索抗拔承载力。本文在提高锚固力机理方面进行了详细的探讨 ,在理论上提出了计算锚固力的公式 ,也提出了简化的计算方法。对二次劈裂注浆锚索的设计与施工具有指导意义     

土工格栅减小路堤支挡结构土压力的理论分析

研究目的:本文研究土工格栅减小路堤支挡结构土压力的工程技术,并探讨理论计算方法。研究方法:从力多边形出发,假定土工格栅同时发挥其抗拉强度,采用理论分析的方法进行土工格栅减小路堤支挡结构土压力的工程技术研究。研究结果:通过理论分析,获得了土工格栅减小路堤支挡结构土压力的理论计算方法。研究结论:本文提出的加设土工格栅路肩式桩板墙上破裂角与主动总土压力计算方法简单,具有较强的实用价值;对于较高的路肩式桩板墙可采用在填料中铺设土工格栅的方法减小土压力,进而减小桩身截面与挡土板厚度;填料宜采用不易风化的硬质岩石材料;土工格栅的铺设位置应在填方下偏中上部,具体应按其抗拉强度与破裂面内填料提供的摩擦阻力来确定;建议今后应在其布置、间距、变形特性等方面作进一步研究,使得实际与理论更相符合。     

刚性系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的适用性研究

针对刚性系杆拱桥的成桥吊杆索力优化问题,在综述常见的几种索力优化方法基础上,结合具体的工程实例,通过比较分析吊杆索力及其相应的系梁、拱肋弯矩,探讨这些方法在确定刚性系杆拱桥成桥吊杆优化索力上的适用性。研究结果表明：刚性支承连续梁法和零位移法不适用于此类系杆拱桥,内力平衡法和刚性吊杆法不适用于本文的工程实例;弯曲能量最小法和弯矩最小法适用于在初步设计阶段确定此类系杆拱桥的成桥吊杆索力;有约束的弯曲能量最小法适用于在施工图设计阶段和施工监控过程中确定此类系杆拱桥的成桥吊杆索力。     

地铁十字换乘车站预留换乘节点的结构计算分析

十字换乘地铁车站预留换乘节点的结构受力复杂,采用有限元程序建立空间计算模型,分析预留换乘车站节点范围的梁、板、柱内力,找到应力集中部位,为设计提供理论依据,保证车站结构的安全。     

遂渝铁路综合试验段接触网系统分析

本文通过对遂渝铁路的项目背景、设计条件的介绍,对电气化区段线路上采用的不同的接触网悬挂方式、不同的接触网零件以及不同悬挂方式情况下的安装图示,进行了分析、计算和试验对比,肯定了接触网设计要综合德国、日本、中国的标准,并在设计中灵活运用的方法,提出了今后在进行高速铁路建设中电气化设计应该注意的问题,为我国在发展山区高速电气化铁路且装载双层集装箱货物列车的设计积累了经验并通过遂渝线的试验结果说明了立足自我,学习、引进国外先进技术、设备和材料的路子是正确的。     

偏压修正法在斜拉桥荷载横向分布计算中的应用

对于斜拉桥的荷载横向分布计算,当前国内外通用的方法是偏压法加主梁抗扭验算,即索面承担竖向荷载,箱梁承担扭矩,开口截面主梁假定其抗扭刚度为零,不承担扭矩。本文结合斜拉桥受力特点,进一步改进了偏压修正法在斜拉桥上的应用,充分考虑了桥跨结构的横向弯扭耦合效应。本文还应用SAP有限元分析程序对桥例建立空间模型进行了分析,并与偏压修正法和改进后的偏压修正法的计算值进行了对比,证明改进偏压修正法用于斜拉桥计算是完全可行的,并由此得出几点结论。     

复合式移动模架尾部吊挂系统设计探讨

尾部吊挂在已浇筑的混凝土梁面上走行的复合式移动模架因具备支腿自移功能,在国内外桥梁施工中得到大量应用,但此类移动模架的事故率也是相对较高的,且大多缘于吊挂系统的设计或加工缺陷。通过分析吊挂系统在走行过程中受到的多维度不断变化的弯、剪、扭、拉组合作用,结合实际使用中的经验教训,总结其计算、设计、制造及现场处理等方面需要注意的若干事项,并对照这些结论和建议,讨论几种常见的复合式移动模架吊挂系统设计方案的优缺点,以及在设计吊挂系统时动态地、相互关联地按照构件在使用中的真实情况研究其极限状态与破坏规律的重要性。     

合福高铁某隧道进口高边坡稳定性分析

对合福高铁某隧道进口高边坡的工程地质条件进行勘察,并依此进行边坡稳定性分析。根据某隧道进口高边坡的特点,选择典型断面,分别采用极限平衡法和有限元强度折减法建立分析模型,系统分析高边坡在开挖完成后的稳定性以及支护条件下边坡的稳定性,为边坡支护设计提供理论依据。     

铁路既有线测量设计一体化技术的研发与实践

针对既有线常规测量方式不能重构既有线、提供中线理论坐标,无法满足CPⅢ铺轨的问题进行研究。采用兼顾轨道平顺性的最小二乘拟合优化法、拟合理论直线边构架既有线理论中线的控制桩法、基于设计要素阀值的曲线整正法、利用法向趋近重合法计算测点中线理论里程、归化里程获取设计接口数据法重构既有线。研制"全站仪数据自动采集系统"以及"既有线勘测设计一体化处理系统",实现提供既有线设计中线理论坐标的目标,形成从外业测量到内业自动化设计的一套完整的理论方法与技术体系,经工程验证后得到推广应用。