预应力锚索加固基坑的三维数值研究

摘要

目前，人们对预应力锚索加固机理的理论研究一直落后于其在工程中的应用，并且，对预应力锚索加固机理的观点也是五花八门，从而也导致了多种预应力锚索设计计算方法，但这些设计计算方法都存在着其各自的片面性。基于此，本文结合总参工程兵科研三所的试验项目，采用三维数值计算的方法，对预应力锚索的加固基坑的机理进行研究。文章具体内容包括以下几个方面： (1)介绍了FLAC-3D的计算原理和对锚索的模拟原理； (2)采用数值仿真试验的方法，分别对全长粘结式锚索和自由式锚索的单锚的加固机理进行了研究，得出其各自的轴力、剪应力以及被加固体的轴向应力曲线图，并分析了参数变化对其各自加固特性的影响； (3)采用数值仿真试验的方法，对全长粘结式锚索和自由式锚索的群锚的加固机理进行了研究，得出被加固体的力学状态图和曲线图等； (4)简单介绍总参工程兵科研三所的试验项目“预应力锚索对基坑加固效应的模型试验”； (5)对上述试验项目进行了三维数值计算，计算结果和试验结果取得了良好的一致性，表明采用数值模拟方法进行加固机理研究的合理性以及试验结果的可靠性。

目录

文摘

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1绪论

1.1预应力锚索加固技术在岩土工程中的应用概况

1.2问题的提出

1.3前人在该领域的研究成果

1.4国内外目前的研究动向及进展

1.5本文的研究内容、特色及创新之处

1.5.1课题研究内容

1.5.2特色及创新之处

2数值方法原理

2.1 FLAC-3D简介

2.2 FLAC-3D的有限差分法求解的基本原理

2.2.1应变速率的计算

2.2.2应力的计算

2.2.3速度和位移的计算

2.2.4不平衡力的计算

2.3锚索单元的模拟原理

2.3.1锚索轴向特性

2.3.2灌浆环的剪切特性

2.3.3参数选取

2.4本章小结

3预应力锚索加固基坑机理的数值仿真试验研究

3.1概述

3.2数值仿真试验研究的概念、思路以及步骤

3.3单根预应力锚索的数值仿真试验研究

3.3.1模型特点及初始边界条件

3.3.2模型的力学参数

3.3.3计算结果分析

3.4多根预应力锚索的数值仿真试验研究

3.4.1模型特点及、初始边界条件及力学参数

3.4.2计算结果分析

3.5本章小结

4预应力锚索加固基坑的模型试验和三维数值模拟

4.1绪言

4.2试验概况

4.2.1试验内容

4.2.2试验方法

4.3计算模型的确定和数值分析

4.3.1边界条件

4.3.2模型特点

4.3.3计算参数的确定

4.3.4三维数值模拟分析

4.4本章小结

4.4.1结论

4.4.2建议

5结论及展望

5.1结论

5.1.1预应力锚索加固机理数值仿真试验研究

5.1.2预应力锚索加固基坑的三维数值模拟

5.2展望

参考文献

附录

致谢