基于离心模型试验的预应力锚杆柔性支护结构力学行为研究

发布时间：2021-01-19 01:03

　　预应力锚杆柔性支护技术是一种相对较新的深基坑支护技术,主要由预应力锚杆、锚下承载结构以及喷射混凝土面层组成,广泛应用于风化岩层中。本文以预应力锚杆柔性支护法结构为研究对象,结合压力型预应力锚杆因其具有可拔除性所以越来越多的应用于城市中心区这一工程热点,以离心模型试验为主要研究方法,结合解析计算模型和数值模型,以压力型预应力锚杆在离心模型中的制作和安装方法、离心场中的自动开挖模拟装置、压力型与拉力型锚杆的支护效果的差异性、作用于喷射混凝土面层上的土压力等力学行为为研究对象,主要研究内容如下:（1）针对压力型预应力锚杆在远端存在承载体的结构特点,研发了压力型预应力锚杆模型在小型离心模型中的制作及安装方法;针对无法对微小直径的钢丝进行内力监测的试验现状,研发了应用光纤光栅传感器对预应力锚杆进行预应力精确张拉及二次张拉的试验技术;为了更加准确的模拟预应力锚杆柔性支护结构的现场施工顺序,还原其真实的应力应变条件,研发了在离心机不停机的情况下对基坑模型实现分步开挖及预应力张拉过程的间接模拟装置及技术;参考混凝土的组分及配合比的设计方法,选取了强风化板岩层相似材料的各个组分,通过正交试验法确定了强风... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：175 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．４离心场边坡开挖模拟设备示意图…１１１４１?（单位：毫米）??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｒｅｕｃｔｕｒａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ?ｓｉｍｕｌａｔｏｒ?ｆｏｒ?ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ?ｔｅｓｔ１１１１－１１４１?（Ｕｎｉｔ：?ｍｍ）??但是在该自动开挖设备只能应用于简单的边坡模型，实现开挖的同时无法对边坡模??

图１．６?土钉支护基坑离心模型示意图Ｉ１１６］（单位：毫米）??Ｆｉｇ．?１．６?Ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ａｎｄ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｉｌ－ｎａｉｌｅｄ?ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｔｅｓｔｅｄ?ｉｎ??ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ丨ｎ６］?（Ｕｎｉｔ：?ｍｍ）??－２３－??

（ａ）?土钉支护边坡模型示意图?（ｂ）面层示意图??图１．７?土钉支护离心模型结构及面层示意图【１２４】（单位：毫米）??Ｆｉｇ．ｌ?．７?Ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｏｆ?ｓｏｉｌ－ｎａｉｌｅｄ?ｓｌｏｐｅ?ａｎｄ?ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ?ｍｏｄｅｌｓ?ｉｎ?ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ１１２４］?（Ｕｎｉｔ：?ｍｍ）??如图１．７所示，土钉分５排纵向、横向等距离布置。土钉模型采用外径为６．３ｍｍ、??壁厚为０．５ｍｍ的铝管，一层１．７＿厚的含砂环氧树脂被均匀涂在铝管外壁以模拟土钉??与土体间交界面的力学行为，并假设该界面的外摩擦角与原型一致，如图１．８?（ａ）所示。??土钉模型的长度采用２００ｍｍ和１２０ｍｍ两种，在３０ｇ的情况下，２００ｍｍ长的土钉模型??对应于直径为３５ｍｍ、长度为６ｍ并且注浆层厚度为１７０ｍｍ的原型土钉，如图１．８?（ｂ）??所示。??含砂环氧树脂?”?ｊ§５?＊??￣；：■．??锅管?产?６＿３?＇?’‘入ｉ??—ｌｉｒ５－８?ｉ?ｉ??注浆层??－－８?—?＾?Ｌ钢筋??（ａ）离心模型?（ｂ）原型??图１．８?土钉截面示意图【１２４】（单位：毫米）??Ｆｉｇ．?１．８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｎａｉｌ１１２４】（Ｕｎｉｔ：??早在?１９８３?年，Ｅｄｗａｒｄ?Ａ．?Ｄｉｃｋｉｎ?和?Ｃｈｕｎ?Ｆ．?Ｌｅｕｎｇ＂２５—１２７］利用?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｌｉｖｅｒｐｏｏｌ??的小型离心机对密砂地质中承受水平拉力的锚杆挡墙的垂直锚定板进行了离心模型试??验研宄


本文编号：2986022