拉力型应力集中型锚索和应力分散型锚索的数值模拟分析

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:Lance1982
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随着我国住宅、道路、隧道等基础工程的建设,预应力锚索得到了广泛的应用。应力集中型锚索在工程中的应用最为普遍,但在一些较软弱的岩土层中,应力集中型锚索并不能满足承载力的要求,另外为了减少锚索锚固段长度,很多工程中选择使用应力分散型锚索。对拉力型应力分散型锚索锚固段中粘结力分布情况的影响因素有很多,甚至某些因素相互作用,都对锚索锚固段中粘结力的分布产生很大的影响。为了研究拉力分散型锚索锚固段中粘结力的分布,本文在众多学者研究成果的基础上,通过改变基坑支护设计中常见的参数数值,利用FLAC3D有限差分软件建模计算,对拉力分散型锚索锚固段中粘结力的分布进行了分析研究。参数变化选取了土层的粘结力和切变模量,锚索预应力施加值大小以及锚索锚固段注浆体粘结强度。在单一变量的情况下,分析对比了应力集中型锚索和应力分散型锚索锚固段中粘结力的分布方式及粘结力峰值大小,在参数进行改变后应力分散型锚索锚固段中粘结力的变化情况。总结模拟分析成果如下:(1)在该模型分析中,当改变土体内聚力值后,对锚索锚固段粘结力分布影响并不十分明显,土体内聚力值变化范围为24kPa-30kPa;(2)施加预应力值变化后,随着预应力的增大,锚索锚固段的粘结力分布长度变长,该模型参数下,最大粘结力值变化不明显,预应力值变化范围为单束施加40kN~120kN;(3)在该模型模拟中,随着土体切变模量的增加,拉力分散型锚索锚固段粘结力分布变化不明显,其中土体切变模量参数的变化范围为9.6MPa~38.4MPa;(4)在该模型模拟中,随着砂浆粘结力的增加,拉力分散锚索锚固段粘结力分布越相对集中,最大粘结力值也相应增加,当砂浆粘结力强度提高一倍时,锚固段中粘结力分布长度减小40%左右,锚固段中粘结力最大值增加约为40%左右。其中砂浆粘结力值变化范围为19.5kPa~38kPa。(5)通过对比应力集中型锚索和应力分散型锚索锚固段粘结力分布情况,可以明显看出,应力分散型锚索比应力集中型锚索锚固段粘结力分布要均匀,其应力集中段可减小1/2左右,但两种类型锚索锚固段粘结力最大值基本相同。
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