山区悬索桥隧道式锚碇受力机理研究
发布时间：2021-02-04 22:09
随着我国现代交通事业的不断发展,大跨度悬索桥建设越来越广泛。其中锚碇作为悬索桥的重要组成部分,它的变形位移与受力规律状态将直接影响到悬索桥的安全性能和长期使用的可靠性。隧道式锚碇与重力式锚碇相比,可充分利用地质条件,降低工程造价,对环境的影响较小。但目前对隧道式锚碇计算理论的认识还不够成熟,隧道锚设计没有形成完整的理论体系,限制了隧道锚的应用。本文以重庆太洪长江大桥为工程背景,根据有限元分析法,结合现场施工的实际环境,建立了三维有限元模型。分析了隧道式锚碇的受力机理,重点关注锚固系统应力分布规律、形变情况等,最后进行了超载模拟分析。本文研究了以下几个方面:（1）查阅相关研究文献,归纳隧道式锚碇实际工程采用的构造形式,锚体与山体围岩的作用机理,隧道锚系统可能发生破坏模式以及隧道锚系统安全储备系数的计算方法。（2）研究了关于隧道式锚碇的近似计算理论,分析研究了建立模型重要步骤,包括初始应力场的确定、选择材料参数、接触面理论、本文三类本构模型的区别。（3）通过有限元软件MIDAS-GTS,模拟了包括锚碇和围岩的三维有限元模型,分析了初始应力场、开挖阶段、回填阶段锚固系统的应力与位移情况;采用...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１重力式锚碇结构示意图
?硕士学位论文???乂谢心钱?ｆ索农ＩＰ点?［?—■中ｊ３．ｚ．．??图２．１重力式锚碇结构示意图?图２．２隧道式锚碇结构示意图??２．１．２隧道锚的主要结构部分??隧道式锚碇首先在坚固的围岩中开挖隧道，浇筑混凝土锚塞体，最终锚碇与坚固的??岩体粘结传递主缆索股拉力。隧道式锚碇主要构造可分为锚塞体、前锚室、散索鞍、后??描室等，结构不意图如下：??．?钢缆??前锚室．．．－一??．＇．．．?＇ｙ－散章鞍??后锚室?．＞？＞＇＇?５??？?／?？？?？??．＼？岩体??图２．３隧道式锚碇结构示意图??險道式锚旋依靠围岩和锚塞体的夹持力、锚塞体与围岩接触面之间的摩擦力、铺旋??自身的重力平衡悬索桥的主缆拉力。悬索桥荷载由主缆传递给索股及锚塞骨架到达混凝??土锚体，通过接触面的摩擦力和围岩对锚塞体的夹持作用传递到节稳定性能好的岩体??内，实现锚固主缆的目的。结构受力合理，能充分地发挥围岩的稳定性能，同时具备围??岩的开挖量较小，降低对周围环境的千扰以及工程造价低等优点，以下是隧道锚的主要??构造：??１０??
图２．６开挖前锚室?图２．７开挖锚室中部??
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道锚尺寸对其承载特性的影响及破坏机理[J]. 杨忠平,刘树林,柯炜,刘新荣. 地下空间与工程学报. 2017(05)
[2]浅埋软岩隧道式锚碇稳定性原位模型试验研究[J]. 李栋梁,刘新荣,李俊江,吴相超,李维树,杜明泽. 岩土工程学报. 2017(11)
[3]软岩地质条件下浅埋隧道锚缩尺模型试验[J]. 梁宁慧,张锐,刘新荣,钟祖良. 重庆大学学报. 2016(06)
[4]悬索桥隧道锚抗拉承载力公式探讨[J]. 余家富,曹春明. 交通科技. 2015(02)
[5]基于夹持效应的普立特大桥隧道锚现场模型试验研究[J]. 余美万,张奇华,喻正富,夏国邦,王世谷,边智华,汪宏. 岩石力学与工程学报. 2015(02)
[6]建设符合我国国情的地下铁道[J]. 施仲衡. 城市轨道交通. 2013(01)
[7]铁路悬索桥大吨位隧道锚承载性能分析[J]. 江南,冯君. 铁道学报. 2013(08)
[8]薄层状灰岩区大型隧道锚碇承载力特性的岩石力学综合研究[J]. 周程,景锋,边智华,彭建国. 中外公路. 2011(06)
[9]山区公路悬索桥隧道锚设计[J]. 黄东,姚建军,汪宏. 桥梁建设. 2010(03)
[10]大型隧道锚施工优化及其稳定性分析[J]. 赵海斌,梅松华,彭运动,刘波. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2009(06)
博士论文
[1]铁路悬索桥隧道式锚碇承载机理及计算方法研究[D]. 江南.西南交通大学 2014
[2]隧道锚设计体系中的关键问题研究与实践[D]. 朱玉.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]山区悬索桥隧道锚数值模拟及工程应用研究[D]. 杨纪鹏.长安大学 2016
[2]大吨位悬索桥隧道式锚碇承载性能研究[D]. 程富强.西南交通大学 2015
[3]悬索桥隧道锚数值分析与工程应用研究[D]. 周世轩.大连理工大学 2015
[4]悬索桥隧道锚数值模拟分析研究[D]. 刘锦.重庆交通大学 2011
[5]隧道锚锭结构设计理论与工程应用研究[D]. 任会.湖南大学 2009
[6]四渡河悬索桥隧道锚围岩的蠕变研究[D]. 罗莉娅.华中科技大学 2005
[7]隧道式锚碇受力机理研究[D]. 孙振.西南交通大学 2005
[8]大跨悬索桥设计与施工过程中若干问题研究[D]. 姜友生.湖南大学 2003
本文编号：3019014
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１重力式锚碇结构示意图
?硕士学位论文???乂谢心钱?ｆ索农ＩＰ点?［?—■中ｊ３．ｚ．．??图２．１重力式锚碇结构示意图?图２．２隧道式锚碇结构示意图??２．１．２隧道锚的主要结构部分??隧道式锚碇首先在坚固的围岩中开挖隧道，浇筑混凝土锚塞体，最终锚碇与坚固的??岩体粘结传递主缆索股拉力。隧道式锚碇主要构造可分为锚塞体、前锚室、散索鞍、后??描室等，结构不意图如下：??．?钢缆??前锚室．．．－一??．＇．．．?＇ｙ－散章鞍??后锚室?．＞？＞＇＇?５??？?／?？？?？??．＼？岩体??图２．３隧道式锚碇结构示意图??險道式锚旋依靠围岩和锚塞体的夹持力、锚塞体与围岩接触面之间的摩擦力、铺旋??自身的重力平衡悬索桥的主缆拉力。悬索桥荷载由主缆传递给索股及锚塞骨架到达混凝??土锚体，通过接触面的摩擦力和围岩对锚塞体的夹持作用传递到节稳定性能好的岩体??内，实现锚固主缆的目的。结构受力合理，能充分地发挥围岩的稳定性能，同时具备围??岩的开挖量较小，降低对周围环境的千扰以及工程造价低等优点，以下是隧道锚的主要??构造：??１０??
图２．６开挖前锚室?图２．７开挖锚室中部??
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道锚尺寸对其承载特性的影响及破坏机理[J]. 杨忠平,刘树林,柯炜,刘新荣. 地下空间与工程学报. 2017(05)
[2]浅埋软岩隧道式锚碇稳定性原位模型试验研究[J]. 李栋梁,刘新荣,李俊江,吴相超,李维树,杜明泽. 岩土工程学报. 2017(11)
[3]软岩地质条件下浅埋隧道锚缩尺模型试验[J]. 梁宁慧,张锐,刘新荣,钟祖良. 重庆大学学报. 2016(06)
[4]悬索桥隧道锚抗拉承载力公式探讨[J]. 余家富,曹春明. 交通科技. 2015(02)
[5]基于夹持效应的普立特大桥隧道锚现场模型试验研究[J]. 余美万,张奇华,喻正富,夏国邦,王世谷,边智华,汪宏. 岩石力学与工程学报. 2015(02)
[6]建设符合我国国情的地下铁道[J]. 施仲衡. 城市轨道交通. 2013(01)
[7]铁路悬索桥大吨位隧道锚承载性能分析[J]. 江南,冯君. 铁道学报. 2013(08)
[8]薄层状灰岩区大型隧道锚碇承载力特性的岩石力学综合研究[J]. 周程,景锋,边智华,彭建国. 中外公路. 2011(06)
[9]山区公路悬索桥隧道锚设计[J]. 黄东,姚建军,汪宏. 桥梁建设. 2010(03)
[10]大型隧道锚施工优化及其稳定性分析[J]. 赵海斌,梅松华,彭运动,刘波. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2009(06)
博士论文
[1]铁路悬索桥隧道式锚碇承载机理及计算方法研究[D]. 江南.西南交通大学 2014
[2]隧道锚设计体系中的关键问题研究与实践[D]. 朱玉.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]山区悬索桥隧道锚数值模拟及工程应用研究[D]. 杨纪鹏.长安大学 2016
[2]大吨位悬索桥隧道式锚碇承载性能研究[D]. 程富强.西南交通大学 2015
[3]悬索桥隧道锚数值分析与工程应用研究[D]. 周世轩.大连理工大学 2015
[4]悬索桥隧道锚数值模拟分析研究[D]. 刘锦.重庆交通大学 2011
[5]隧道锚锭结构设计理论与工程应用研究[D]. 任会.湖南大学 2009
[6]四渡河悬索桥隧道锚围岩的蠕变研究[D]. 罗莉娅.华中科技大学 2005
[7]隧道式锚碇受力机理研究[D]. 孙振.西南交通大学 2005
[8]大跨悬索桥设计与施工过程中若干问题研究[D]. 姜友生.湖南大学 2003
本文编号：3019014
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