锚杆内锚固段应力分布及设计计算方法研究

摘要

该文通过对江苏宜兴抽水蓄能电站锚杆抗拔试验中注浆材料性能试验及现场拉拔实测结果的理论分析和计算对比,基本掌握了注浆资料的合理配比及力学性能,了解和分析了锚杆内锚固段的应力应变分布状态、锚杆承载能力及变形特征等,采用试函数的数值拟合分析,得到了基本符合实测数据分布规律的拟合函数关系式,并通过数据计算对比、作图分析等方法,在锚杆内锚段的应力、轴力分布等方面,获得了多项规律性的认识.根据对锚杆内锚固段受力状态的分析结果,提出了锚杆加固设计计算方法的建议,并利用岩石松动圈理论,结合所提出的内锚固段设计长度的计算方法,初步提出了一种相对简单合理的锚杆长度设计计算方法,可供研究、设计和施工人员参考使用.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1前言

1.2国外锚杆支护概况

1.2.1国外锚杆支护应用概况

1.2.2国外锚杆支护发展情况

1.3国内锚杆支护应用发展情况

1.3.1国内锚杆支护应用概况

1.3.2国内锚杆支护发展情况

1.3.3我国锚杆支护存在的问题

1.4锚杆支护理论和发展现状

1.4.1国外锚杆支护理论的发展和现状

1.4.2国内锚杆支护理论的发展和现状

1.5当前锚杆支护理论分析及设计计算存在的问题

1.6本文试验背景及主要研究内容

1.6.1试验背景

1.6.2主要研究内容和思路

第2章试验概况

2.1试验概况

2.1.1试验目的

2.1.2试验内容

2.1.3试验场地与锚杆布置

2.1.4测试内容与测量方法

2.1.5试验锚杆的现场施工与养护

2.1.6张拉设备与试验步骤

2.2试验方法分析

2.2.1实际工程中锚杆受力特点分析

2.2.2常规的锚杆现场拉拔试验方法及存在的主要问题

2.2.3锚杆现场拉拔试验方法

2.2.4峰值抗剪强度试验

第3章试验结果与分析

3.1注浆材料配比试验与力学性能试验

3.1.1体积膨胀量试验

3.1.2主要物理力学参数试验

3.1.3锚杆杆体材料力学参数

3.2锚杆杆体轴应变分布

3.2.1杆体轴应变分布的测试及分布图的绘制

3.2.2杆体轴应变分布状态

3.3锚杆杆端位移特征

3.3.1在杆体材料屈服以前杆端位移特征

3.3.2材料屈服后杆端位移特征

3.4峰值抗剪强度试验结果

3.4.1注浆体与杆体之间的峰值抗剪强度

3.4.2注浆体与孔壁之间的峰值抗剪强度

第4章锚杆加固机理分析及设计方法研究

4.1内锚固段应力、轴力分布分析

4.1.1拉拔试验时锚杆锚固段的载荷分析

4.1.2锚杆应力、轴力的弹性解方法

4.1.3按局部变形假定计算内锚固段应力

4.1.4用试函数拟合实测数据

4.1.5论分析计算与实测结果的对比分析

4.2锚杆加固设计计算方法的研究

4.2.1根据岩石松动圈理论确定松弛范围

4.2.2计算内锚固段长度

4.2.3计算锚杆长度

4.2.4锚杆间距

结论与建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果