预应力混凝土蜗壳锚索锚固段受力性能研究

发布时间：2022-12-18 04:24

　　混凝土蜗壳结构是水电站厂房中重要的组成部分之一,在内水压力等荷载的作用下,容易发生开裂,为满足蜗壳结构限裂要求,可采用预应力混凝土蜗壳结构,减少蜗壳配筋量,并改善蜗壳受力性质。而预应力混凝土蜗壳中锚索张拉荷载一般较大,锚索的布置受蜗壳型式的影响,锚固段长度受限,因此有必要对预应力锚索的锚固特性进行研究。本文对某预应力蜗壳竖向锚索锚固段进行了1:1仿真模型试验研究,测得不同锚固段长度的预应力锚索的极限承载力,不同张拉荷载下锚索锚固段注浆体和钢绞线的应变变化,并通过ANSYS三维有限元计算软件对本次试验进行数值模拟分析,对比试验数据和数值模拟结果,评判数值模拟结果的准确度。本文主要研究内容如下:（1）对采用扩大端头的内锚结构、锚固段长度分别为5.0m、4.5m、4.0m的预应力锚索进行1:1仿真模型试验,试验测得张拉过程中不同张拉荷载下预应力锚索内部注浆体与钢绞线应变分布,及锚索钢绞线破坏时的承载力,结果表明锚索破坏形态为钢绞线断丝,三种内锚固长度方案均可满足设计要求;（2）对模型试验的张拉过程进行数值模拟,考虑注浆体的材料非线性和注浆体与成孔钢管之间的接触非线性,计算结果表明采用数值模拟... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 预应力蜗壳研究现状
        1.2.2 锚索锚固试验研究现状
        1.2.3 锚索锚固理论研究现状
    1.3 目前研究中存在的问题
    1.4 研究内容
2 预应力锚索锚固段仿真模型试验研究
    2.1 试验目的
    2.2 试验锚索设计
    2.3 试验台座设计
    2.4 主要试验材料和机具
    2.5 试验程序
        2.5.1 造孔
        2.5.2 锚索编制
        2.5.3 测点布置
        2.5.4 锚索安装和内锚固段灌浆
        2.5.5 拉锚测试
    2.6 加载方案
    2.7 本章小结
3 预应力锚索锚固段仿真模型试验数据分析
    3.1 锚索伸长值与锚索承载力
    3.2 钢筋应变片数据
    3.3 光纤应变传感器数据
    3.4 有效锚固长度分析
    3.5 本章小结
4 预应力混凝土蜗壳竖向锚索锚固段结构静力分析
    4.1 计算模型
        4.1.1 试验台座的建立
        4.1.2 锚索的建立
    4.2 非线性分析
        4.2.1 材料非线性
        4.2.2 接触非线性
    4.3 计算结果分析
        4.3.1 应变分析
        4.3.2 注浆体轴力分析
    4.4 模型试验与数值模拟结果对比
    4.5 摩擦系数敏感性分析
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]拉力型锚索各锚筋受力不均匀现象试验研究[J]. 付文光,周凯,卓志飞.  岩土工程学报. 2018(10)
[2]拉力型锚杆锚固体应力分布试验及数值模拟[J]. 高德军,朱小冬,李昆,丁绪蒙,郑居华.  人民黄河. 2017(04)
[3]预应力混凝土蜗壳三维非线性有限元分析[J]. 张志川,伍鹤皋,石长征.  水力发电. 2016(07)
[4]银盘水电站预应力蜗壳结构设计[J]. 张玲丽,谭振江,韩前龙,张存慧.  水电能源科学. 2016(06)
[5]扩大头锚索在饱和粉细砂层中的受力特性[J]. 刘波,张功,杨伟红,任鑫,宋常军.  地下空间与工程学报. 2016(02)
[6]不同类型预应力锚索锚固性能现场试验对比研究[J]. 刘永权,刘新荣,杨忠平,康景文.  岩石力学与工程学报. 2016(02)
[7]压力型锚杆锚固段流变特性试验研究[J]. 渠红霞.  河北工程大学学报(自然科学版). 2015(03)
[8]偏轴应变法测试预应力钢绞线拉力的修正[J]. 郑辉,方志.  中国公路学报. 2014(03)
[9]压力型锚杆锚固段荷载传递机理研究[J]. 贺建清,王磊,陈秋南.  应用力学学报. 2013(06)
[10]扩大头锚索在某复杂环境下深基坑支护工程中的应用[J]. 黄小平,平扬,张梁.  中国农村水利水电. 2013(06)

博士论文
[1]预应力内锚固段作用机理及其耐久性研究[D]. 张思峰.同济大学 2007



本文编号：3721333