多节点加载预应力锚索格构梁模型试验研究

摘要

预应力锚索格构梁复合结构是一种主动防护体系，能够充分挖掘岩土体的自身潜力，产生强大的支护作用，且结构简单，自重较轻，节省材料，因而近年来被广泛应用于边坡支挡和滑坡治理等方面。但目前对此类结构的理论研究远远落后于工程应用，特别是格构梁的设计计算理论研究相对缺乏，因此对格梁的设计计算进行研究具有重要的现实意义。 基于上述原因，本论文在预应力锚索格构梁复合结构单节点加载模型试验的基础上，结合其分析结果进行了进一步的试验研究，即模拟实际工程中格梁的多节点受力状态，进行多节点加载模型试验研究，并对格梁的应变、位移及土中应力值进行了测试。通过对比不同加载方式下格梁应变、位移及土中应力测试结果以及单节点加载和多节点加载试验测试结果对格梁的变形受力响应模式以及土中应力变化规律进行了分析，认为a、在多节点加载条件下，从加载节点向跨中延伸170mm范围内，格梁变形为下凹，在跨中260mm范围内格梁变形为上凸；b、由于纵梁顺坡向放置，在坡角以及锚索倾角的影响下，使得梁底部受到较大摩擦力的影响，而横梁横向放置于斜坡上，基本不受摩擦力影响，因此纵梁与横梁变形不同，且纵梁对坡角、锚索倾角、扭矩以及边界效应影响的敏感性大于横梁；c、纵梁上、下两部分变形不同，该差异同荷载作用位置无关，边节点处上梁受边界效应影响幅度大于下梁；d、土中应力变化不呈直线或线性分布，而是加载节点处较大，跨中处较小；e、外荷载沿格梁传播距离为2/3个跨距，在格梁底面向下10em范围沿地基水平向传播距离为1/2个跨距，且格梁在多节点加载条件下受力状态要好于单节点，变形较为均匀，扭矩影响较小。此外，通过对纵梁的变形受力状态的分析，应用考虑摩擦的Winkler弹性地基梁法，并对格梁在多节点加载条件下的最大挠度、最大弯距等进行了计算，将计算结果同实测结果进行对比分析可以看出，两者的差值不大，说明考虑摩擦的Winkler弹性地基梁法较为适合基底处存在摩擦的格构梁内力计算。尤其是锚索倾角较大，且地基比较坚硬、地基与梁接触较为粗糙时，采用此方法将更为贴近实际工程。但考虑到采用该计算模型计算所得的最大内力要比实测值略大，因此在采用此方法进行实际配筋计算时，则偏于保守。 结合上述研究，本文就实际工程对预应力锚索格构梁的设计计算给出几点建议，并希望能够在今后的研究当中，分析得出一套较为全面的，更为贴近格梁实际受力情况的理论计算方法，并能够在工程中得到广泛应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章预应力锚索格构梁多节点加载模型试验方案

第三章多节点加载试验结果分析

3.1格构梁1试验结果分析

3.2格构梁3试验结果分析

3.3各种加载模式下格梁内力分布

第四章预应力锚索格构梁的计算模型

第五章对比分析

结语

声明

致谢

参考文献