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软岩隧道中基于快速预应力锚固支护的变形控制技术

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中国公路学报 2021年第3期34卷 171-182页

作者：汪波王振宇郭新新朱安龙王智佼西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 甘肃长达路业有限责任公司甘肃兰州730030

以木寨岭公路隧道为依托,基于单一锚固形式的拉拔试验与交通隧道工程对锚固系统的要求,提出了适用于软岩大变形隧道且可实现及时支护理念的快速预应力锚固系统,并以其为核心载体,开展了支护技术应用试验研究。拉拔试验结果表明:受限于... 详细信息

以木寨岭公路隧道为依托,基于单一锚固形式的拉拔试验与交通隧道工程对锚固系统的要求,提出了适用于软岩大变形隧道且可实现及时支护理念的快速预应力锚固系统,并以其为核心载体,开展了支护技术应用试验研究。拉拔试验结果表明:受限于锚固成效、锚固力及锚固时间等因素,软岩隧道中涨壳式锚固和水泥药卷锚固均无法实现及时主动支护的功能;以后期具备良好锚固效果的水泥浆锚固和能快速凝结后可施加预应力的树脂锚固为基础,提出了全新的“及时(树脂端锚)+永久(水泥浆全长注浆)”快速预应力锚固体系,并以其为基础,在依托工程大变形段开展了以快速预应力锚固系统为核心的新支护体系和强力被动支护体系的对比试验研究。对比试验结果表明:以预应力后注浆树脂(鸟笼型)锚索系统为核心的快速预应力锚固支护技术,有效抑制了软岩隧道洞周围岩位移,拱顶沉降由73~127 mm减至34~55 mm,拱腰收敛由295~740 mm减至157~430 mm,显著减少了围岩变形稳定时间与围岩变形潜势,验证了基于快速预应力锚固支护的变形控制技术在软岩大变形隧道中的优越性。

关键词：隧道工程软岩隧道现场试验预应力锚固系统及时主动支护变形控制

悬索桥预应力锚固系统槽口精确定位方法研究——以温州瓯江北口大桥工程为例

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工程技术研究 2019年第14期4卷 20-21,219页

作者：徐广魏峰长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)

悬索桥锚固系统是全桥关键部位,其中精确地安装锚碇预应力锚管是锚碇施工重点,而锚管精确安装的前提是槽口必须精确定位。文章主要介绍如何计算温州瓯江北口大桥北锚碇预应力锚固系统槽口的三维坐标及控制施工测量精度的方法。

关键词：预应力锚固系统精确定位三维坐标计算施工测量

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悬索桥主缆预应力锚固系统设计探讨

预应力技术 2014年第5期 19-21,30页

作者：苏强王强曾诚卢双桂柳州欧维姆机械股份有限公司广西柳州545006

本文分析我国现有悬索桥主缆索股锚固系统的类型、优缺点,探讨预应力锚固系统在设计、施工中常存在的一些问题并提出建议,最后展望预应力锚固系统的发展。

关键词：悬索桥主缆预应力锚固系统型钢锚固系统设计问题

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预应力锚固系统的检测与监控

筑路机械与施工机械化 2002年第4期19卷 25-26页

作者：刘大伟中铁十一局集团二公司湖北十堰442013

通过具体的工程实例 ,阐述在公路建设中对岩土工程预应力锚固系统的质量检测、监控的技术方法和手段。

关键词：预应力锚固系统检测监控公路工程质量

基于可靠度理论的悬索桥预应力锚固系统时变计算方法研究

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公路交通科技 2019年第9期36卷 57-64页

作者：沈锐利王文弟王路白伦华西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中铁大桥(南京)桥隧诊治有限公司江苏南京210032 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

为定量评价悬索桥预应力锚固系统在长期腐蚀作用下的安全性,基于可靠度理论,利用既有试验成果,建立了腐蚀预应力钢绞线的极限强度、伸长率以及弹性模量的力学性能时变模型;分析了预应力锚固系统的失效模式,采用Monte-Carlo模拟方法建立... 详细信息

为定量评价悬索桥预应力锚固系统在长期腐蚀作用下的安全性,基于可靠度理论,利用既有试验成果,建立了腐蚀预应力钢绞线的极限强度、伸长率以及弹性模量的力学性能时变模型;分析了预应力锚固系统的失效模式,采用Monte-Carlo模拟方法建立了预应力锚固钢束的抗力时变模型;以某公路悬索桥为工程背景,基于MATLAB平台编制了随机车流程序,对桥梁有限元模型进行模拟加载,获得了活载效应分布模型;以承载能力极限状态为目标建立了预应力锚固系统的功能函数,构建了预应力锚固系统时变可靠度计算方法。以腐蚀电流密度为变量,分析了预应力锚固系统可靠度指标在不同腐蚀速率下的退化速度。研究表明:锚固系统的时变可靠性对预应力筋的腐蚀程度较为敏感,可靠度指标随预应力筋腐蚀率的增大而迅速降低;腐蚀电流密度的增加会导致腐蚀速率增大进而导致锚固系统可靠度指标降低,并且使得在服役的早期可靠度指标降低的速率增大;当腐蚀电流密度小于0.15μA/cm^2时,预应力锚固系统在设计基准期内能够满足目标可靠度指标,腐蚀电流密度增加将导致可靠服役的年限迅速缩短。

关键词：桥梁工程时变分析可靠度预应力锚固系统腐蚀抗力退化

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悬索桥预应力锚固系统时变可靠度研究

悬索桥预应力锚固系统时变可靠度研究

作者：王文弟西南交通大学

学位级别：硕士

悬索桥的锚固系统是整座桥梁的安全所系,其可靠度水平直接关系桥梁的安全状态。国内悬索桥预应力锚固系统应用较为广泛,传统上采用灌注水泥砂浆进行防护,近年来又发明了可更换预应力锚固系统,采用灌注油脂进行防护,是技术上的进步。然... 详细信息

悬索桥的锚固系统是整座桥梁的安全所系,其可靠度水平直接关系桥梁的安全状态。国内悬索桥预应力锚固系统应用较为广泛,传统上采用灌注水泥砂浆进行防护,近年来又发明了可更换预应力锚固系统,采用灌注油脂进行防护,是技术上的进步。然而对于这种锚固系统的实际腐蚀状况以及设计基准期内的可靠性如何,很少见有报道及研究。本文尝试应用可靠度理论,对预应力锚固系统考虑腐蚀因素的可靠性做了初步研究,主要工作内容如下：通过对影响钢绞线腐蚀因素的研究,基于已有的实验研究结果建立了预应力钢绞线力学时变模型;介绍目前时变可靠度理论研究中常用的几种方法,分别编制了相应算法的程序,并对各方法的计算结果进行了比较分析,讨论了各算法的适用性;对锚固系统的失效模式进行分析,基于预应力钢绞线的力学性能退化模型建立了锚固系统时变抗力模型,基于资料统计及有限元计算结果建立了荷载效应模型,进而建立锚固系统功能函数表达式。通过计算了锚固系统的时变可靠度指标评估设计基准期内锚固系统的可靠性。分析了锚固系统的时变风险率,并对功能函数各随机变量的参数敏感性进行了分析。计算主缆索股在腐蚀损伤情况下的可靠度指标,并与其相应的安全系数进行比较,讨论了采用传统安全系数法设计的主缆在寿命期内的可靠性。建立基于时变可靠度的锚固系统检修决策模型,基于后期检修总费用最小的目标及可靠度指标限值的约束条件对检修决策进行了优化。该优化算法利用事件树模型考虑了所有维修的可能性,考虑检查的精度以及后期检修费用的折现。利用该算法对不同条件下的检修决策优化结果进行了讨论。研究结果表明,悬索桥的预应力锚固系统可靠性对腐蚀较为敏感,在设计基准期内的可靠度指标退化较快。对随机变量的参数敏感性分析表明锚固系统可靠性的降低主要由于预应力筋的腐蚀导致性能退化。对主缆索股的可靠度分析表明,采用传统安全系数法设计的主缆具有较高的可靠性,尽管索股的腐蚀损伤会导致可靠度指标降低,但是对于极限承载能力状态的可靠度指标而言仍然在大多数情况下满足要求。锚固系统检修决策方案的优化结果依赖于检查的精度以及失效损伤在后期管理总费用中所占的比例,以及预应力筋的腐蚀速率,因此需要建立相应的监测机制,以监测预应力筋的腐蚀状态,为剩余服役基准期内的可靠度评定以及检修方案的决策提供依据。

关键词：悬索桥预应力锚固系统时变可靠度腐蚀抗力退化检修策略优化