粘結(jié)型錨桿錨固理論與試驗研究.pdf

1、錨固技術(shù)廣泛地應用于土體加固、邊坡穩(wěn)定、深基坑支護和混凝土結(jié)構(gòu)加固等工程中，充分理解錨固系統(tǒng)的力學機理對于實現(xiàn)有效設計是至關重要的。錨固系統(tǒng)構(gòu)造復雜，一套完整的錨固系統(tǒng)包括三種介質(zhì)和兩個界面，這五個要素的力學性質(zhì)直接決定了錨固系統(tǒng)的極限承載能力。本文通過試驗研究、理論分析和數(shù)值模擬，著重研究了錨固系統(tǒng)中兩個界面的粘結(jié)性能、灌漿體在承載狀態(tài)下的強度和變形特性、粘結(jié)型錨桿的承載力計算與預測。具體內(nèi)容如下： 1.通過對15個短埋長拔試

2、件在單調(diào)加載下的拔出試驗，研究了鋼筋與灌漿體的粘結(jié)破壞全過程，分析了鋼筋的表面形狀、直徑和灌漿的強度對于鋼筋與灌漿體界面粘結(jié)強度的影響，根據(jù)試驗結(jié)果計算出三個界面特征參數(shù)：界面剪切強度，界面剪切剛度和界面摩擦力。 2.對處于三軸壓狀態(tài)下的灌漿體進行了強度特性和變形性能的試驗研究，分析三軸壓狀態(tài)下灌漿體的破壞形式，研究了應力比和中主應力對于三軸壓狀態(tài)下灌漿體強度的影響，在八面體應力空間建立了三軸壓狀態(tài)的灌漿體的破壞準則。

3、3.采用“推出”試驗方法來研究灌漿體與混凝土的粘結(jié)性能。通過試驗，得到了荷載一滑移全曲線，分析了灌漿體與混凝土基體粘結(jié)滑移破壞的全過程，研究了灌漿強度和鉆孔直徑對于界面粘結(jié)強度的影響。 4.建立了界面力學模型，得到了界面特征參數(shù)，用這些參數(shù)表征界面破壞不同階段的粘結(jié)強度，并且與試驗結(jié)果進行了比較，二者具有很好的一致性。 5.運用有限元方法計算了灌漿體被推出過程中混凝土基體中的應力分布，分析了混凝土基體發(fā)生劈裂破壞的原因。

4、 6.提出了一種用于灌漿體從基體中推出試驗的分析方法，研究了界面裂縫的擴展過程，利用這個方法可以計算出彈性階段灌漿體中壓應力和界面剪切應力沿深度方向的分布。 7.建立了灌漿體推出荷載與界面裂縫長度之間的關系模型，這個模型考慮了裂縫擴展過程中的軟化和摩擦效應，并根據(jù)這個模型計算了極限推出荷載和界面裂縫長度臨界值。 8.在試驗的基礎上建立了粘結(jié)型錨桿的有限元分析模型和理論分析模型，運用這兩個模型計算了砂漿錨桿的極限荷