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原文传递大跨度铁路悬索桥隧道锚原位模型试验方案研究

论文题名：	大跨度铁路悬索桥隧道锚原位模型试验方案研究
关键词：	隧道锚;缩尺模型试验;原位模型;铁路悬索桥
摘要：	本文结合金沙江特大桥开展铁路悬索桥隧道式锚碇原位模型试验方案研究。拟采用地质调查、室内岩体常规力学试验、原位岩体力学性质试验、原位缩尺模型试验等综合手段，系统研究隧道锚所在区域工程地质条件、岩体物理力学特性、隧道锚和围岩变形变位特性，流变特征，隧道锚承载能力及潜在破坏特征和隧道锚稳定性等问题。　　为了准确掌握香格里拉岸试验隧道锚区域围岩力学性质，选取该区域内岩体进行室内常规物理性质试验，并在该区域进行原位力学性质试验，以获得试验区域内岩体准确的物理参数，为后续开展隧道锚原位缩尺模型试验和隧道锚稳定性分析提供依据。　　原位缩尺模型试验是本次试验方案设计的主体。试验以相似理论为依据并通过对比多个类似原位缩尺模型试验结果，得出不同几何相似比对岩体变形有着巨大的影响，各不相同的地质条件和“尺寸效应”也导致试验结果产生巨大的差异，为尽可能减少因“尺寸效应”带来的影响，真实反映隧道锚及周围岩体在荷载作用下的变形变位特征，确定本次缩尺模型的相似比为1∶10。在试验模型尺寸确定的基础上，结合前期针对丽江岸实桥隧道锚有限元数值计算结果，得到试验锚碇及围岩在加载过程中的应力、位移变化规律和极限荷载下的岩体变形范围，确定本次试验的场地及范围。为深入研究锚体及围岩在荷载作用下的变位特征，将本试验测试内容确定为锚体及围岩在荷载作用下的变形和应变等效应量。针对变形和应变等效应量编制采用电感式多点位移计测试锚碇及周围岩体内部变形;采用应变计测试锚碇内部变形;采用智能数码通用位移计测试锚碇及围岩表面变形的测试方案;采用位错计测试锚体与围岩接触面的相对位移。　　为了达到试验加载要求，模拟实际隧道锚所处的多种受荷模式，并克服拉拔方式中采用的反力大梁过于笨重等缺点，采用在锚碇后端面布置千斤顶的后推法的加载方式。　　原位缩尺模型试验是一项系统工程，合适的试验场地，精确的测试仪器，合理的仪器布置方案，有效可行的加载设备和简便高效的采集设备缺一不可，本文就这些方面一一展开讨论，准确把握试验方向，依据试验目的力争制定出一套合理的试验方案，利用地质调查、岩体力学试验、原位缩尺模型试验等综合手段，系统研究隧道锚所在区域工程地质条件、岩体物理力学特性、隧道锚受力变形特性、流变特征、隧道锚承载能力及潜在破坏特征和隧道锚稳定性等问题。验证隧道式锚碇设计成果与计算方法的合理性，并确认这些结果所证实的一般规律与计算理论可推广到实际结构中去，为今后开展类似工程积累经验，提高人们关于各种参数对工程性能影响的认识，并为建立系统的隧道锚设计理论和方法，编制隧道锚相关规程规范提供依据，促进隧道式锚碇设计技术的进步与发展。
作者：	孔紫雯
专业：	建筑与土木工程
导师：	于志强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文