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在拉剪组合荷载作用下自锁锚杆锚固性能试验研究

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在拉剪组合荷载作用下自锁锚杆锚固性能试验研究

作者：李颖武汉大学

学位级别：硕士

本文是对自锁锚杆在拉伸和剪切荷载共同作用下的锚固机理进行研究。试验选用两种直径（即φ16、φ20）和四种加载角度（即0°、30°、45°、60°），共24根试件。观察锚杆整个受力和破坏过程，测得锚杆轴向、横向变形和极限破坏荷载;通... 详细信息

本文是对自锁锚杆在拉伸和剪切荷载共同作用下的锚固机理进行研究。试验选用两种直径（即φ16、φ20）和四种加载角度（即0°、30°、45°、60°），共24根试件。观察锚杆整个受力和破坏过程，测得锚杆轴向、横向变形和极限破坏荷载;通过对荷载—变形曲线的分析锚杆在拉剪组合荷载作用下的变形规律;选用三种方程（直线方程、三直线方程以及椭圆方程）对锚杆的极限承载力进行描述和比较;分析混凝土和钢筋的破坏模式;并在此基础上利用有限元方法对此试验进行数值模拟，将计算结果与试验结果做比较;最后采用神经网络的方法对自锁锚杆的极限承载力预测进行了尝试，对预测值和试验值进行比较。得出以下一些研究成果：（1）自锁锚杆在拉剪组合荷载作用下的荷载—变形曲线分析表明，锚杆钢筋的变形大致上可以分为两个阶段，前一阶段基本满足线性规律，后一阶段锚杆每荷载步的变形较大，非线性特征明显;无论是横向变形还是轴向变形，当加载角度为45°时，非线性特征最显著;随着加载角度的增加，两种锚杆的极限承载力均增加，直径为20mm的锚杆增加幅度要大;采用a=2的椭圆方程能较好地拟合本文试验中得到的锚杆极限承载力，为锚杆设计提供了理论依据。（2）在拉剪组合荷载作用下，锚杆的失效包括两部分，一部分是混凝土的斜锥体破坏，一部分是锚杆钢筋的断裂;当加载角度为30°时，混凝土体的破坏形状最接近正锥体，且锥顶深度最大，锥底面积最小;随着加载角度的增大，锥顶深度变浅，锥底面积最大。锚杆断裂后，断口形状具有如下规律：加载角度为30°的锚杆断口为杯口状，加载角度为45°的断口受拉部位为接近平面，受压区接近30°的斜面，加载角度为60°的锚杆断口则为接近45°的斜面。（3）采用有限元数值分析方法，分析了锚杆在拉剪组合荷载作用下的极限承载力，结果表明，数值计算结果与实测结果具有可比性。受压区混凝土应力表明，混凝土的破坏面呈扇形弧状分布。这与实际测试结果是一致的。（4）运用现代信息技术中神经网络方法对拉剪组合荷载作用下锚杆的极限承载力进行了预测。通过预测值与实验值的比较表明，该方法的预测结果具有较高的精度。利用训练好的神经网络，进行指定的输出，对锚杆极限承载力的影响因素进行了探讨。

关键词：自锁锚杆拉剪组合荷载数值分析人工神经网络

自锁锚杆与钢纤维混凝土联合加固技术研究与应用

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人民珠江 2023年第S2期44卷 103-108页

作者：廖芳珍曾雄智水利部珠江水利委员会珠江水利综合技术中心广东广州510611

新老混凝土黏结问题是混凝土结构加固与修补工程中备受关注的问题,结合面黏结程度的好坏直接影响着被加固结构的可靠性和耐久性。研究一种优良加固技术有效解决界面黏结问题实现加固效果极为重要。通过工程实例的分析,提出自锁锚杆与钢... 详细信息

新老混凝土黏结问题是混凝土结构加固与修补工程中备受关注的问题,结合面黏结程度的好坏直接影响着被加固结构的可靠性和耐久性。研究一种优良加固技术有效解决界面黏结问题实现加固效果极为重要。通过工程实例的分析,提出自锁锚杆与钢纤维混凝土联合加固技术设计方案,明确具体施工技术要求,并通过数值计算及试验检测数据分析论证该方案的加固效果。结果表明:自锁锚杆与钢纤维混凝土联合加固技术能有效解决新老混凝土界面黏结问题,对于有抗冲刷要求的混凝土结构有较好的加固效果。目前该技术已实际投入使用,达到了预期加固要求,对于实际工程有一定的参考性,具有推广价值。

关键词：自锁锚杆钢纤维混凝土结构加固

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自锁锚杆锚固性能分析及其工程应用

科技展望 2015年第18期 137-137页

作者：杜润泽李静中集建设集团有限公司北京工业职业技术学院

自锁锚杆是一种通过围岩变形来实现自身加固的锚杆。设计的依据是利用围岩变形的不协调性,通过锚杆杆体把浅部围岩与深部围岩联系起来,将浅部围岩变形压力转移到深部围岩,利用深部围岩牵制浅部围岩变形。实现围岩自我约束,自我调整,达... 详细信息

自锁锚杆是一种通过围岩变形来实现自身加固的锚杆。设计的依据是利用围岩变形的不协调性,通过锚杆杆体把浅部围岩与深部围岩联系起来,将浅部围岩变形压力转移到深部围岩,利用深部围岩牵制浅部围岩变形。实现围岩自我约束,自我调整,达到控制和降低围岩变形速度的目的。

关键词：自锁锚杆锚固效应锚固机理

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自锁锚杆在隧道加固中的应用

交通世界 2011年第13期 249-250页

作者：张友雄罗海燕北京汉威达交通运输设备有限公司中铁十一局集团第四工程有限公司

工程概况武汉至广州客运专线行将山二号隧道所在位置位于舒家湾断层和行将山断层之间,受构造作用,岩体破碎～较破碎,局部地段极其破碎,溶蚀发育;地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水,水质为重碳酸钙水,

关键词：隧道加固自锁锚杆应用岩体破碎岩溶裂隙水地下水类型工程概况客运专线

CFRP筋自锁锚杆力学性能的非线性有限元分析

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CFRP筋自锁锚杆力学性能的非线性有限元分析

作者：许良昊谭瑞山彭斌武汉大学土木建筑工程学院湖北省电力勘测设计院

采用非线性有限元分析方法,对CFRP筋自锁锚杆的现场试验进行数值分析,研究CFRP筋自锁锚杆的力学性能。在数值模型中对CFRP筋自锁锚杆施加不同等级的拉力,根据不同拉力下锚杆顶端的位移,绘制荷载-位移曲线,并得出不同拉力下应力、位移云... 详细信息

采用非线性有限元分析方法,对CFRP筋自锁锚杆的现场试验进行数值分析,研究CFRP筋自锁锚杆的力学性能。在数值模型中对CFRP筋自锁锚杆施加不同等级的拉力,根据不同拉力下锚杆顶端的位移,绘制荷载-位移曲线,并得出不同拉力下应力、位移云图。这些云图显示拉力增加过程中,CFRP筋自锁锚杆及混凝土的应力和位移变化。将数值模拟获得的荷载-位移曲线与现场试验所获得的荷载-位移曲线进行比较,得出两者的结果基本一致,说明模拟结果的可靠性。

关键词： CFRP筋非线性有限元法数值分析自锁锚杆力学性能

来源： cnki会议评论

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CFRP筋自锁锚杆的拉拔试验与分析

CFRP筋自锁锚杆的拉拔试验与分析

作者：邓航谭瑞山彭斌武汉大学土木建筑工程学院湖北省电力勘测设计院

主要介绍了CFRP自锁锚杆的基本结构形式和锚固机理,以及现场拉拔实验设计,完成了不灌注无机料和灌注无机料时不同埋深的CFRP筋自锁锚杆的现场拉拔实验。同时对CFRP锚杆的极限承载力、锚杆位移进行了理论分析,并对自锁锚杆的结构和施工... 详细信息

主要介绍了CFRP自锁锚杆的基本结构形式和锚固机理,以及现场拉拔实验设计,完成了不灌注无机料和灌注无机料时不同埋深的CFRP筋自锁锚杆的现场拉拔实验。同时对CFRP锚杆的极限承载力、锚杆位移进行了理论分析,并对自锁锚杆的结构和施工提出了一些改进意见,形成了一套CFRP筋自锁锚杆的制作和施工工序。

关键词： CFRP筋自锁锚杆拉拔试验灌浆

来源： cnki会议评论

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精轧螺纹钢—自锁锚杆预应力体系试验研究

山西建筑 2012年第27期38卷 56-58页

作者：林汪勇黄银燊中国电力工程顾问集团中南电力设计院湖北武汉430071 中南建筑设计院股份有限公司湖北武汉430071

为了解决桥梁结构加固中重新施加竖向预应力的问题,提出了采用加长精轧螺纹钢预应力体系与自锁锚杆相结合的一种新型预应力体系。张拉试验结果表明,扩孔自锁锚头的承载力能够满足正常的精轧螺纹钢筋预应力张拉及锚固的要求,也可以推广... 详细信息

为了解决桥梁结构加固中重新施加竖向预应力的问题,提出了采用加长精轧螺纹钢预应力体系与自锁锚杆相结合的一种新型预应力体系。张拉试验结果表明,扩孔自锁锚头的承载力能够满足正常的精轧螺纹钢筋预应力张拉及锚固的要求,也可以推广应用于大体积混凝土和岩石边坡的加固工程中。

关键词：精轧螺纹钢自锁锚杆预应力加固

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浅析新型抗浮锚杆在工程中的应用

福建建材 2019年第10期 69-70,95页

作者：林海强福建建工集团有限责任公司

以实际工程为例,从方案设计、专家论证、过程控制和试验结果分析等方面阐述了自锁锚杆应用优势,并就成孔施工、杆体制作、安装及注浆、验收试验等方面详细阐述了该新型自锁锚杆的施工过程,以期推动该新型自锁锚杆施工技术的应用与推广。

关键词：自锁锚杆中风化花岗岩建筑抗浮工程应用

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自锁锚固技术在风轮机岩石基础中的应用

武汉大学学报（工学版） 2012年第S1期45卷 132-135页

作者：高作平周建波秦文科陈幼康武汉大学建筑物检测与加固教育部工程研究中心湖北武汉430072 武汉武大巨成加固实业有限公司湖北武汉430072

常规重力式风轮机基础尺寸一般较大,且要求基础埋入地下一定深度,对于岩石地基,基础施工难度高,工程量巨大.相比于重力式风轮机基础,在满足承载力安全指标的基础上,岩石锚杆基础能节省钢筋10%以上,节省混凝土40%以上,降低挖方量40%以上,... 详细信息

常规重力式风轮机基础尺寸一般较大,且要求基础埋入地下一定深度,对于岩石地基,基础施工难度高,工程量巨大.相比于重力式风轮机基础,在满足承载力安全指标的基础上,岩石锚杆基础能节省钢筋10%以上,节省混凝土40%以上,降低挖方量40%以上,以49.5MW风电场1 500W单台岩石锚杆风轮机基础为例,单台基础的总造价比重力式扩展基础可节省投资14万元,节省比率为26%.综合来看,岩石锚杆风轮机基础是一种技术优越、经济效益显著的新型基础形式,建议大力推广应用该项技术.

关键词：自锁锚杆风轮机岩石基础应用