压力型预应力锚索受力特性数值分析

发布时间：2021-07-12 22:29

　　当前大吨位锚固工程广泛采用压力型预应力锚索,其优良的受力特性可保证工程稳定性,但压力型预应力锚索受众多因素影响,设计计算理论尚不完善。根据山西吉河高速公路某边坡锚索框架梁支护工程,通过现场拉拔试验得出压力型锚索锚固体应力分布及破坏形式,由此推算出围岩与锚固体接触面力学参数,并在此基础上采用有限差分软件建立了压力型预应力锚索三维数值计算模型,分析了围岩和锚固体模量、孔径以及接触面刚度等主要因素对压力型预应力锚索受力特性的影响。结果表明:压力型锚索中锚固体混凝土的抗压强度可以得到充分发挥;锚固体与围岩接触面上的剪应力呈抛物线型分布,峰值位于距离承载板约40 cm处;随着锚固体和围岩刚度、锚孔直径及接触面剪切刚度的增大,接触面相对位移将得到控制;由钢绞线松弛造成的锚索预应力损失值会随之降低,支护效果得到有效提升。 

【文章来源】：公路交通科技. 2020,37(09)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

压力型锚索监测试验方案(单位:mm)

边坡支护及锚索布置(单位:cm)

试验得到锚索极限荷载为363 kN,图3为锚固体应力随张拉荷载的变化规律,从图中可以看出,锚固体底部应力随张拉荷载变化最大,特别是在达到锚索极限荷载时,其迅速增大到33 MPa,接近M40砂浆的极限抗压强度,锚固体抗压强度得到充分发挥,此时锚头位移持续增加,但张拉荷载不再继续增大;同时从图中还可以看出,在张拉荷载达到150 kN时,距锚固体底部0.75 m的混凝土应变计(241072)读数才开始持续增大,而最远端的混凝土应变计(239685)读数直至锚索达到极限荷载时都基本维持不变。从监测结果来看,该锚索破坏属于锚固体应力在张拉荷载作用下超过了其自身的承载能力,锚固体局部承压破坏,导致锚索的承载能力下降、轴向位移增大,计算得出锚索破坏时锚固体底部位移达到57.26 mm。2 数值模拟分析


本文编号：3280780