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原文传递广大铁路某堑坡不同类型预应力锚索性能对比研究

论文题名：	广大铁路某堑坡不同类型预应力锚索性能对比研究
关键词：	铁路沿线;堑坡工程;预应力锚索;预应力损失;注浆体;应力分布
摘要：	因锚索技术进步迅速，其在工程中得到了越来越普遍的应用。其中以拉力集中型、压力集中型和压力分散型锚索应用较多，但其选型缺乏充足的理论支撑和数据支撑，设计者多依据设计单位甚至个人的经验或喜好进行锚索类型的选择。所以，对这三类预应力锚索锚固作用的比较研究具有良好的实际应用价值及理论意义。　　本文以广（通）大（理）铁路沿线姚安山地区一堑坡工程为背景，以现场试验为主要研究方式，并结合模型试验和数值模拟对现场所得结论进行验证及深入研究。重点探讨比较了在相同工程地质环境中拉力集中型、压力集中型和压力分散型三类预应力锚索张拉后的预应力损失情况，以及荷载在注浆体中的传递情况。　　论文制定了现场试验长期监测方案，包括测点布置、测试内容及检测日志。根据对注浆体应变及预应力损失的长期监测，得出了三类不同类型锚索注浆体应变沿锚索的轴向分布规律，分析了三类锚索的预应力变化规律。在此基础上，得出了预应力损失与注浆体内部荷载分布之间的关系，以及导致预应力变化损失的原因。初步确定了三类锚索工作性能的优劣，并认为注浆体应力分布之间的差异是导致这种优劣性的重要原因。　　为了进一步研究相同条件下，三种预应力锚索的性能差异，本文依据相似理论将原型边坡及锚索按比例缩小，在室内进行三类锚索的模型试验。模型试验中三类锚索预应力损失情况与现场试验基本一致，有效地验证了现场试验得出的结论。　　最后，本文使用flac3d有限元软件对三类锚索做了数值模拟分析，得出了三类锚索注浆体应力传递规律与现场试验所得结论基本相符，有效验证了现场试验得出的结果，进一步说明三类锚索注浆体应力分布之间的差异是导致锚索工作性能优劣性的重要原因。　　模型试验、现场试验和数值模拟所得成果表明:(1)压力分散型锚索长期预应力损失率最小，其次是压力集中型，而长期预应力损失率最大的是拉力集中型锚索。(2)三类锚索在张拉锁定后均呈现出预应力急剧损失、预应力稳步损失、预应力基本趋于平稳三个阶段。压力分散型锚索预应力趋于平稳所需时间最短，其次为压力集中型，所需时间最长为拉力集中型。(3)三类锚索在荷载作用下注浆体均出现了应力集中部分。拉力集中型锚索应力集中处的轴向应力值远大于压力集中型锚索，使得拉力集中型锚索锚固段近端注浆体更易产生破损，造成的预应力损失较大。压力分散型锚索将荷载分担到多块承压板上，使承压板附近的注浆体产生的破坏较小，造成的注浆体的长期徐变量也会减小，所以压力分散型锚索的长期预应力损失比压力集中型锚索要少。(4)拉力集中型锚索荷载在注浆体中的影响区域较另两类锚索要大，其造成对围岩的扰动区域加大，使围岩在长期应力作用下的蠕动量较大，这也是拉力集中型锚索长期预应力损失较另两类锚索要多的主要原因之一。(5)压力分散型锚索的单个锚固单元上的荷载在砂浆体中的有效传递距离为2.5～3m，基于此，本文建议压力分散型锚索在设计时承压板间距应不小于3m。
作者：	徐冉冉
专业：	地质工程
导师：	赵晓彦
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文