加筋噴砼拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)承載機(jī)制與支護(hù)效應(yīng)研究.pdf

1、由加筋噴混凝土拱肋、鎖腳錨桿構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)作為圍巖質(zhì)量較差隧道的永久支護(hù)，在地下工程實(shí)踐中被證明是一種經(jīng)濟(jì)有效的加固措施，取得了良好的工程效應(yīng)和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。然而，目前針對(duì)加筋噴混凝土拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)聯(lián)合支護(hù)的承載能力和支護(hù)效應(yīng)研究還不多見，影響了該支護(hù)結(jié)構(gòu)的更廣泛的應(yīng)用。
　　首先，推導(dǎo)了加筋噴混凝土拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力和拱頂沉降的解析解;然后，編制了組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力和拱頂沉降的計(jì)算程序，并基于該計(jì)算程序確定了鎖腳錨桿

2、最佳打設(shè)角度;最后，以某交通隧道軟弱圍巖段為工程背景，基于FLAC3D研究了不同拱肋厚度和拱肋間距時(shí)組合結(jié)構(gòu)支護(hù)下圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)，分析了組合支護(hù)結(jié)構(gòu)的聯(lián)合承載機(jī)制和支護(hù)效應(yīng)。具體研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)加筋噴砼拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)加固機(jī)理的闡述。介紹了錨噴-加筋噴混凝土拱肋復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成，并闡述了加筋噴混凝土拱肋的加固機(jī)理，鎖腳錨桿作用機(jī)理，以及加筋噴砼拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用機(jī)制。
　　

3、(2)組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力及拱頂沉降解析解推導(dǎo)。根據(jù)鎖腳錨桿和圍巖的相互作用機(jī)理，建立了加筋噴混凝土拱肋和鎖腳描桿力學(xué)計(jì)算模型，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)力法中的彈性中心法求解拱肋斷面內(nèi)力;接著將鎖腳錨桿視為半無限長梁，運(yùn)用彈性地基梁法和荷載傳遞法推導(dǎo)出鎖腳錨桿的橫向效應(yīng)和軸向效應(yīng)表達(dá)式，最后詳細(xì)推導(dǎo)了組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力及拱頂沉降解析解。
　　(3)組合結(jié)構(gòu)受力和拱頂沉降計(jì)算程序的編制及應(yīng)用?；趪娀炷凉袄?鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形理論研究，利用Exce

4、l軟件編制了加筋噴混凝土拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)計(jì)算程序，并利用理正巖土計(jì)算軟件及已有文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行考證，再從圍巖荷載、荷載承擔(dān)比及拱肋厚度變化等三個(gè)方面確定了組合結(jié)構(gòu)鎖腳錨桿的最優(yōu)打設(shè)角度為45°。
　　(4)加筋噴砼拱肋-鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)的聯(lián)合承載機(jī)制和支護(hù)效應(yīng)研究。在鎖腳錨桿打設(shè)最佳角度為45°的基礎(chǔ)上，以某交通隧道軟弱圍巖段為工程背景，基于FLAC3D有限差分軟件，模擬了某交通隧道在加筋噴砼拱肋-鎖腳錨桿聯(lián)合支護(hù)下不同拱