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近年来,国家交通基础设施迅猛发展,公路、铁路等建设不可避免要进行边坡开挖,保障边坡的安全稳定性就显得十分重要。预应力锚索结构体因其具有经济性、安全性和施工方便等特性,一直被广泛应用在边坡加固工程中。
预应力锚索在施工运用中,经常会出现不同原因的锚固力损失状况,需要二次补强。但对边坡二次锚索补强预应力加固时,新增锚索的加入使得新旧锚索间距急剧减小,在小间距情况下,群锚之间的应力在岩土中相互叠加,增加了锚索位移量和降低了锚固力,使得新增锚索在既有锚索的影响下锚固效果大大降低,这就是所谓的群锚效应。因此,本文将针对这一现象进一步研究群锚效应产生的机理及关键影响因素,然后将研究成果应用到实际工程项目中以解决新增锚索加固问题,保障边坡的安全稳定性。
目前预应力锚索加固研究主要集中在不同锚固段长度因素影响下的应力与应变之间关系,通过加大锚固段长度以保证加固效果,但对锚索间距布置的研究较少。因此,通过相关文献的学习研究,本文将从锚固段作用机理问题出发,着重对锚固段因不同布置间距产生的群锚加固问题进行初步研究。首先分析锚固段荷载位移关系,并利用三阶段的剪切滑移曲线模型解析锚固段剪应力和剪位移分布,最后通过案例计算得出锚固段应力非均匀分布。对于群锚加固,中心锚索锚固段的剪应力还应考虑周围锚索应力叠加影响,因此通过半无限弹性体中的应力Mindlin解分布模型解出周围锚固段对中心锚的叠加的附加剪应力,进而推导出群锚效应系数方法。在软件数值模拟中,运用数值模拟软件对单锚进行拉拔模拟分析,验证了锚固段应力非均匀分布这一结论,并在此基础上对群锚加固不同间距情况下的锚固段应力与位移进行了模拟计算,验证了本文提出群锚效应系数计算理论的合理性。最后依托实例工程项目,分析了新增锚索与既有锚索之间的群锚效应现象并运用群锚效应相关理论对其进行分析,提出了解决方案并通过现场检测数据验证了该方案的可行性。
预应力锚索在施工运用中,经常会出现不同原因的锚固力损失状况,需要二次补强。但对边坡二次锚索补强预应力加固时,新增锚索的加入使得新旧锚索间距急剧减小,在小间距情况下,群锚之间的应力在岩土中相互叠加,增加了锚索位移量和降低了锚固力,使得新增锚索在既有锚索的影响下锚固效果大大降低,这就是所谓的群锚效应。因此,本文将针对这一现象进一步研究群锚效应产生的机理及关键影响因素,然后将研究成果应用到实际工程项目中以解决新增锚索加固问题,保障边坡的安全稳定性。
目前预应力锚索加固研究主要集中在不同锚固段长度因素影响下的应力与应变之间关系,通过加大锚固段长度以保证加固效果,但对锚索间距布置的研究较少。因此,通过相关文献的学习研究,本文将从锚固段作用机理问题出发,着重对锚固段因不同布置间距产生的群锚加固问题进行初步研究。首先分析锚固段荷载位移关系,并利用三阶段的剪切滑移曲线模型解析锚固段剪应力和剪位移分布,最后通过案例计算得出锚固段应力非均匀分布。对于群锚加固,中心锚索锚固段的剪应力还应考虑周围锚索应力叠加影响,因此通过半无限弹性体中的应力Mindlin解分布模型解出周围锚固段对中心锚的叠加的附加剪应力,进而推导出群锚效应系数方法。在软件数值模拟中,运用数值模拟软件对单锚进行拉拔模拟分析,验证了锚固段应力非均匀分布这一结论,并在此基础上对群锚加固不同间距情况下的锚固段应力与位移进行了模拟计算,验证了本文提出群锚效应系数计算理论的合理性。最后依托实例工程项目,分析了新增锚索与既有锚索之间的群锚效应现象并运用群锚效应相关理论对其进行分析,提出了解决方案并通过现场检测数据验证了该方案的可行性。