有限元數(shù)值模擬法研究預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布規(guī)律.pdf

1、巖土錨固在巖土工程領(lǐng)域占有重要地位。錨固技術(shù)包括錨桿、錨噴、錨噴網(wǎng)等多種支護(hù)形式。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是將錨桿穿過(guò)巖土體潛在的滑裂面后打入巖土體中穩(wěn)定的部分加以固定，并在桿頭處施加一定的張拉力，使滑動(dòng)土體和穩(wěn)定巖土體形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)充分地利用了巖土體本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定能力，經(jīng)濟(jì)安全有效，施工方便，可控性較好，被廣泛應(yīng)用于巖土工程支護(hù)領(lǐng)域。
　　 預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的研究關(guān)鍵在于錨固體上應(yīng)力分布規(guī)律的研究。當(dāng)前具體工程中預(yù)應(yīng)

2、力錨固技術(shù)的計(jì)算，是以應(yīng)力平均分布于錨固段為前提的。但是目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，應(yīng)力沿錨固段的分布不是平均的，會(huì)有一個(gè)應(yīng)力集中區(qū)的存在；隨著錨固段的加長(zhǎng)，錨固段的一定位置上會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力接近于零的情況；過(guò)分加長(zhǎng)錨固段的長(zhǎng)度，在實(shí)際工程中是無(wú)意義的。
　　 當(dāng)前對(duì)預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的研究方式主要有三種：試驗(yàn)法，理論推導(dǎo)法和數(shù)值模擬法。試驗(yàn)法因其不能準(zhǔn)確還原實(shí)際工程條件，存在尺寸效應(yīng)，調(diào)整參數(shù)復(fù)雜，工作量大等原因，在實(shí)際研究中存在一定的缺點(diǎn)。當(dāng)

3、前數(shù)值模擬法主要是利用有限元原理，用桿系單元模擬錨桿，分析錨桿和周?chē)鷰r土體的相互作用。本文使用邁達(dá)斯有限元軟件，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索的錨固段的應(yīng)力分布從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：
　　 1)不同巖土體中錨固段應(yīng)力分布規(guī)律；
　　 2)不同錨固長(zhǎng)度的錨固段應(yīng)力分布規(guī)律；
　　 3)不同預(yù)應(yīng)力條件下錨固段應(yīng)力分布規(guī)律；
　　 4)不同錨固方式下錨固段應(yīng)力分布規(guī)律；
　　 5)在實(shí)際工程中預(yù)應(yīng)力錨索的錨固段的應(yīng)力分

4、布規(guī)律。
　　 通過(guò)對(duì)所得到的曲線進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力集中分布于錨固段所受預(yù)應(yīng)力的起始部位；隨著預(yù)應(yīng)力的增大，應(yīng)力分布會(huì)相對(duì)平均；當(dāng)錨固段長(zhǎng)度增加到一定時(shí)，應(yīng)力不會(huì)再向錨固段所受預(yù)應(yīng)力部位的遠(yuǎn)方傳遞；錨固體與周?chē)鷰r土的彈性模量差別越大，錨固段上的應(yīng)力分布越平均；通過(guò)合理的結(jié)合拉力型與壓力型錨索形成的剪力型錨索，可以有效地分散錨固體上的應(yīng)力，起到增大預(yù)應(yīng)力錨索抗拉強(qiáng)度的效果；在實(shí)際工程中，由于考慮到注漿不均勻，地下水的影響，鉆孔坍塌