压花锚锚固性能的试验研究与数值分析

摘要

普通预应力锚索在我国已有数十年的应用,其常见破坏模式是锚索与注浆体的脱黏。为防止该类破坏模式的发生并增强内锚固段的锚固能力及锚固系统的安全可靠度,将结构工程中的压花锚引入到岩土锚固工程中并进行较大改进。设计6种不同配合比的注浆体,将普通锚、压花锚锚固在硬岩中,通过抗拔试验获得岩锚的荷载–位移全过程曲线。研究结果表明:压花锚阻止了钢绞线的轴向解扭,大大增强锚索承载能力,提高锚筋材料的利用效率,降低锚索承载力对注浆材料的敏感性,改变普通预应力锚索的失效破坏模式。利用ANSYS建立岩锚抗拔试验的有限元计算模型,研究内锚固段的受力特点,分析结果表明:压花锚在注浆体里产生楔形效应,形成注浆体剪切强度和抗压强度的联合作用,改变普通锚的力学作用机制,是造成上述试验结果的根本原因。鉴于压花锚的优良锚固性能和经济实用性,建议在岩土锚固工程中推广应用。