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1、江蘇科技大學碩士學位論文預應力錨桿錨固段應力計算模型研究姓名:董濤申請學位級別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導教師:臧秀平20070110摘要預應力錨桿錨固段應力計算模型研究摘要預應力錨桿在巖土工程加固中可以充分地發(fā)揮巖體的自承潛力,改善和提高巖土介質(zhì)的自身強度和自穩(wěn)能力,減輕支護結(jié)構(gòu)的荷載,節(jié)約工程投資,具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。盡管預應力錨固技術(shù)在近代巖土工程中得到了廣泛地應用,但其理論研究滯后于工程實踐,設計計算方法還不成熟,有許多問題需要進一步地研究和探討。研究錨桿的加固機理并指導錨桿的合理化施工,對提高我國巖土工程的預應力錨固理論及實際應用技術(shù)具有十分重要的意義。錨桿錨固段的
2、傳力機理是巖土錨固工程設計中的關(guān)鍵問題,正是基于此本文在廣泛閱讀大量有關(guān)錨固方面的參考文獻并綜合國內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀及成果基礎(chǔ)上,對預應力錨桿錨固段應力分布進行了研究。主要內(nèi)容包括:1、依據(jù)巖(土)體—錨固體共同變形原理,借助彈性力學中的Boussinesq問題的位移解,采用理論分析的辦法推導出了全長粘結(jié)式錨桿錨固段上剪應力和軸向應力分布的彈性解析解;2、依據(jù)巖(土)體—錨固體共同變形原理,借助彈性力學中的Lorentz和Mindlin的混合問題的位移解,采用理論分析的辦法推導出了內(nèi)錨固型式錨桿錨固段上剪應力和軸向應力的分布的彈性解析解;3、采用數(shù)值模擬的辦法分析了壓力集中型預
3、應力錨桿錨固段上剪應力和軸向應力的分布情況及影響應力分布的因素,結(jié)合大量有限元數(shù)據(jù)給出了壓力集中型預應力錨桿錨固段剪應力分布的計算公式。隨著預應力錨桿應用領(lǐng)域的擴大,研究地深入,本文所獲得的研究成果將為錨固理論分析、錨固設計和施工提供可靠的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:預應力錨桿;剪應力;軸向應力;有限元;接觸摩擦;曲線擬合IAbstractStudyonStress’sModelaboutAnchorFixedLengthofPrestressed-AnchorABSTRACTPrestressed-anchorhasbeenwidelyusedingeotechnicalenginee
4、ring.Itcanexertthesurroundingrock'selasticmodulus,enhancetherock'sstability,reducethesupportingstructureloads,savetheengineerinvest,andensurethesafetyandstability,anditcanbringmanyeconomicandsocialbenefits.Butthetheoryresearchofprestressed-anchorisbehindtheengineeringpractice,andthemethodsof
5、analysisareimmatureandmanyengineeringproblemshavenotbeensolved.Thereforceingmechanism'sresearchanditsguidancetotheprestressed-anchor'sconstructionareimportanttoimproveourcontury'sprestressed-anchortheoryandengineeringapplication.Themechanismoftheforcetransferinginfixedsegmentofanchorbarispiv
6、otalproblem.Baseduponreadingwidelydomesticandabroadliteratureandachievementaboutprestressed-anchor,thispapersstudydistributionofstressalonganchorfixedlengthofprestressed-anchor.Themajorresearchisshownasfollowing:Baseduponthestructuralcharacteristicandrock-soil-anchoragebodyco-deformationtheo
7、ry,makinguseofBoussinesq'sdisplacementofelasticmechanicstheoreticsolutionstostressdistributionatanchoragezoneofwhollygroutedanchorisgained.Baseduponthestructuralcharacteristicandrock-soil-anchoragebodyco-deformationtheory,makinguseofLorentzandMindl