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囊式扩体锚杆承载特性及群锚效应研究
| 论文题名： | 囊式扩体锚杆承载特性及群锚效应研究 |
| 关键词： | 囊式扩体锚杆;锚固机理;极限承载力;群锚效应;承载特性;数值模拟 |
| 摘要： | 囊式扩体锚杆作为一种新型锚固技术在工程中具有广泛的应用空间，具有相当明显的经济效益和社会效益优势。然而，目前国内外学者及工程技术人员对扩体锚杆的理论与试验研究还比较少，特别是对囊式扩体锚杆的承载特征和破坏机理等特性的研究均没有跟上工程应用的步伐。本文以囊式扩体锚杆为研究对象，通过理论分析与数值模拟相结合的方法，对比相关现场试验结果，研究囊式扩体锚杆的承载特性和抗拔破坏机理，并分析该新型锚杆的群锚特性及工程设计方法，为工程实践提供参考。 本文的研究内容主要包括: 1)通过对囊式扩体锚杆锚固机理进行分析，研究了囊式扩体锚杆不同荷载下的破坏形式，根据扩体锚杆段端部土体单元应力状态，得出囊式扩体锚杆的竖向极限承载力计算方法。 2)考虑土体的弹塑性特征及锚固体与周围岩土体的接触特性，建立囊式扩体锚杆单锚数值分析模型，通过位移加载的方式，得到囊式扩体锚杆在拉力荷载作用下的荷载位移曲线。通过改变模型参数，得到不同锚杆结构参数及不同土体特性下，锚杆的极限承载力变化。结果表明，增加扩体锚固段的直径和埋深，能使囊式扩体锚杆的极限承载能力有明显提高，土体性质越好，锚杆的承载能力也越高。 3)建立囊式扩体锚杆群锚数值模型，分析不同锚固间距，锚杆极限承载性能变化及周围岩土体位移及塑性区变化情况，并在数值分析结果的基础上，分别对囊式扩体锚杆群锚工程设计中，锚固结构整体稳定性、锚杆承载力特征、扩体锚固段直径和长度等设计方法和注意事项进行总结分析，总结囊式扩体锚杆工程实际设计方法及其要点。 4)结合具体实际工程，采用极限承载力计算方法进行工程设计，并通过现场拉拔试验进行验证，证明实际工程中囊式扩体锚杆能达到计算方法所得的极限承载力。并根据工程实际，对比灌注桩、普通锚杆和囊式扩体锚杆三种不同设计方案，进一步证实囊式扩体锚杆在工程应用中具有明显优势。 |
| 作者： | 黄晓刚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱筱俊;彭新宣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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