錨桿錨固系統(tǒng)低應(yīng)變縱向動力響應(yīng)規(guī)律的研究.pdf

1、錨桿錨固技術(shù)在巖土工程界應(yīng)用廣泛，但由于各種因素的影響，錨固系統(tǒng)往往存在許多缺陷。錨固系統(tǒng)的缺陷識別，質(zhì)量診斷以及實時檢測、補強，一直是巖土工程界廣泛關(guān)注的問題。目前在理論上探討的和在實際工程中應(yīng)用的各種檢測理論、檢測手段都有不足之處。錨桿低應(yīng)變縱向檢測技術(shù)作為一種既簡便經(jīng)濟又迅速可靠的錨桿質(zhì)量無損檢測技術(shù)，是一個重要的研究方向。本文采用數(shù)學(xué)方法和數(shù)值解對錨固系統(tǒng)在小的縱向變形情況下的動力響應(yīng)規(guī)律進行分析，并結(jié)合室內(nèi)模型實驗進行比較，驗

2、證了解析解、數(shù)值解、檢測值之間的關(guān)系。 首先，本文在樁基縱向振動理論研究的基礎(chǔ)上，建立完整錨桿低應(yīng)變縱向動力響應(yīng)的數(shù)學(xué)力學(xué)模型，推導(dǎo)出完整錨桿在桿頂受穩(wěn)態(tài)正弦激勵時的時域解析解，并在此基礎(chǔ)上通過疊加原理得到了瞬態(tài)半正弦波激勵條件下的的瞬態(tài)解析解。同時利用拉普拉斯變換、傅立葉變換和傅立葉逆變換得到完整錨桿在各種邊界條件下的時域解析解及頻域解析解。同樣的方式，推導(dǎo)出缺陷錨桿頂端瞬態(tài)響應(yīng)時域解析解和頻域解析解。 其次，利用AN

3、SYS有限元程序進行數(shù)值模擬計算。分別對完整和缺陷錨桿錨固系統(tǒng)進行了一維數(shù)值計算以及軸對稱數(shù)值計算。在一維數(shù)值計算中，采用BEAM3單元以及COMBIN14單元聯(lián)合模擬，用瞬態(tài)分析的縮減法求解并與理論計算比較。在軸對稱模擬中采用PLANE42單元，利用瞬態(tài)分析的完全法求解，對完整系統(tǒng)以及筋材引起缺陷的錨桿錨固系統(tǒng)進行時域分析；對砂漿失效引起的缺陷的錨桿錨固系統(tǒng)進行模態(tài)分析，分析對應(yīng)的頻率及報告特征值，并與理論解比較。 最后，在室