一、砂浆锚杆的锚固及失效机理研究(论文文献综述)
牛潘宇,张昌锁,赵金昌,李鹏[1](2021)在《低频超声导波在砂浆锚杆中传播特性的研究》文中研究表明研究低频超声波在锚固结构中的传播规律对于指导锚杆无损检测具有非常重要的意义。采用数值模拟和理论计算方法分别在时域和频域范围内研究了不同锚固结构中100 kHz内低频超声导波的传播规律,有限锚固结构的数值模拟和理论计算结果与相关文献的试验测试结果完全吻合,然后利用验证后的数值模拟和理论计算模型研究了现场无限锚固结构中低频超声导波的传播规律。研究表明,锚杆锚固结构的横向尺寸与锚固剂的材料参数对导波传播特征具有决定性作用。有限锚固厚度的试验模型中确实存在衰减小并能传播更远距离的低频超声导波,但这些"最优导波"在无限锚固厚度的现场模型中由于衰减太大而无法用于检测。由于低频超声导波随着锚固剂弹性模量的增长快速衰减,它只能对8 h龄期内的砂浆锚杆进行检测。
陈达[2](2021)在《GFRP筋锚杆锚固体新型浆液研发及破坏机理研究》文中提出随着城市建设用地的逐渐紧张和市政工程建设的迅速发展,深大基坑越来越多,对基坑支护提出了更高的要求。锚杆支护作为一种重要的支护方法,易于施工、支护效果好,同时具有不干扰施工作业面的显着优势。对深大基坑来讲,锚杆结构面临的地质条件可能是极为复杂的,其中地下水对锚杆结构的侵蚀作用不可忽略。另外,深大基坑使用的锚杆长度较长,埋置于土体中的钢筋或钢绞线很可能会对后期周边的建设带来障碍。在此条件下,纤维筋锚杆的应用很好的解决了这些问题,玻璃纤维(GFRP)筋材料具有比钢筋更高的抗拉强度,不存在锈蚀问题,同时给后期施工造成影响时便于切割。本文以北京地铁车站的基坑支护工程为背景,通过浆液配比试验研制具有更高施工性能的GFRP筋锚杆注浆浆液;通过锚固体试验,研究了不同锚杆材料、筋材数量和注浆材料的锚固体试件的破坏规律和破坏发展过程,分析不同变量带来的影响,为工程GFRP筋锚杆的使用选型提供参考;在支护工程现场施工使用GFRP筋的锚杆结构,通过基本试验验证工程性能,并通过数值模拟分析破坏的发生规律。本文内容为GFRP筋锚杆破坏机理研究提供了一些参考,研究取得的具体成果如下:1)通过浆液配比试验,在工程常用浆液的基础上研制了一种同时具有凝结硬化快、早期强度高、流动性好、保水性好、体积微膨胀的新型注浆浆液材料,该注浆材料硬化一天即可达到预应力张拉的要求,同时关注了以往研究中较少关注的泌水率问题,浆液具有较好的保水性能,同时体积微膨胀,为更好的发挥锚杆的抗拉性能提供了保障。2)通过较大尺寸的锚固体试验,对采用不同材料、不同筋材数量和不同浆液类型的锚固体试件进行拉拔试验,监测加载过程的应力应变和位移变化,记录破坏现象。通过对试验结果的对比分析,研究了GFRP筋锚杆的工作和破坏规律、不同类型锚杆材料的性能差异、筋材数量差异带来的承载性能差异和新型浆液应用带来的锚杆承载性能差异。通过分析破坏过程的筋材应力应变、位移发展规律和锚固体破坏形式,定义锚固体破坏发展阶段,对GFRP筋锚杆锚固体的破坏机理进行了较全面的研究。同时对GFRP筋锚杆设计给出建议。3)通过工程现场GFRP筋锚杆的基本试验和数值模拟计算,研究了工程锚杆承载过程中的使用性能和破坏过程,分析锚杆受力过程中周围岩土体的应力发展规律,完善了GFRP筋锚杆的破坏机理研究。论文研究对GFRP筋锚杆的设计和应用具有一定的指导意义,GFRP筋锚杆使用性能可靠、施工便易,可在之后的类似工程中推广应用。
汪波,喻炜,刘锦超,王振宇,徐建强,吴德兴[3](2020)在《交通/水工隧道中基于预应力锚固系统的及时主动支护理念及其技术实现》文中指出为实现新奥法充分调动围岩承载能力这一核心理念,能够实现及时主动支护的锚固体系是关键。基于此,从及时主动支护技术的内涵及作用机理分析入手,对预应力构件及早施加主动支护阻力,以增强岩体自承载能力,从而实现变形控制的作用机理进行了阐述;以滇中引水工程楚雄段柳家村隧洞为依托,对比分析了主、被动支护作用效应,验证了主动支护对于围岩位移及塑性区发展的有效控制;针对具有长期服役要求的交通/水工隧道,结合不同岩体状况,提出为实现及时主动支护,在一般岩体中建议采用端头机械锚固+自由段水泥砂浆锚固的锚固形式,在软弱破碎岩体中则建议采用端头树脂锚固+自由段水泥砂浆锚固的锚固形式。上述2种锚固形式一方面通过临时性端锚及早施加预应力以实现及时主动支护,另一方面在洞室变形基本稳定后进行后期注浆,在有效防止预应力损失的同时,使得锚固体系具有良好的耐久性,为基于预应力锚固体系的及时主动支护理念在交通/水工隧道工程中的成功应用奠定了坚实的基础。
刘小虎[4](2020)在《温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究》文中进行了进一步梳理随着矿井开采深度的增加,高地温和高地压现象突呈,深井巷道锚杆支护遇到了新的难题。在深井软岩巷道全长锚固支护中,存在问题主要有全长锚固树脂锚固剂井下安装困难,高地温和高地压的耦合作用导致锚固界面易发生破坏、锚固体易失效等问题,严重影响着矿井的安全生产,亟待研究解决。为此,本文以两淮矿区丁集煤矿深井软岩巷道支护工程为研究背景,针对煤矿深井巷道高地温和高地压条件,进行了温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究。论文采用配制试验、室内拉拔试验、数值模拟、相似模型试验和现场工程应用等方法,对全长锚固剂材料配制及性能提升、锚固界面破坏机理、锚固单元体杆体应力传递规律以及全锚支护锚杆与围岩相互作用机理等问题进行了系统研究,主要研究内容和成果如下:(1)针对现有全长锚固树脂锚固剂锚入推进阻力大、安装困难、耐热性能差和强度不高等难题,通过大量配制试验,研发出一种耐热性能好、强度高、稠度适宜的新型全长树脂锚固剂,提升了性能,解决了全长锚固施工和支护技术难题。该种新型锚固剂配合比为,混合树脂:粗石粉:细石粉:促进剂:固化剂:KH-570=100:275:275:1:32.5:1,其中混合树脂配比为 PET 型:FX-470 型=3:7。(2)研制了模拟不同温度环境的树脂锚固剂胶凝时间测试设备,可精确测定不同类型锚固剂在不同温度环境下的胶凝时间,为锚杆井下安装工艺设计提供了依据。(3)温度压力耦合作用下锚固界面拉拔试验研究表明:在相同温度条件下,随着围岩强度的提高锚固界面极限拉拔力和残余锚固力逐渐增加;在相同围岩强度条件下,随着温度提高锚固界面极限拉拔力和残余锚固力逐渐减小;锚杆轴力沿锚固方向非线性分布并沿锚固深度逐渐减小,界面剪应力随拉拔荷载增加逐渐向锚固末端传递。锚固界面层的塑性区发育随着围岩压力增加由界面径向劈裂破坏向锚固界面纵向剪切破坏转化。锚固界面破坏模式分为剪切-滑移失效与剪涨-滑移失效,研究得到了温度压力耦合作用下锚固体锚固界面失效机理。(4)研制了温度-围压加载拉拔试验系统,研究了不同支护形式、温度及围压条件下的锚固单元体荷载传递规律。结果表明,随着温度升高,锚固单元体极限承载力降低;锚杆自由段轴力传递损失小,当轴力传递至锚杆与树脂锚固剂交界处进入锚固段后锚杆轴力骤减。其次,采用数值模拟研究了围压对锚杆轴力和界面切向应力分布规律影响,基于试验和数值模拟结果,得到了温度压力耦合作用下全长锚固体荷载传递规律。(5)相似模型试验研究了温度压力耦合作用下全长锚固与端头锚固的支护效果。结果表明,在相同温度和围压情况下,全长锚固支护的巷道围岩变形量小,围岩裂隙发育位置浅。通过模型中布置的应变式传感器与光纤传感器监测巷道围岩应力分布情况表明,不同支护方式巷道围岩拉-压应力分区深度不同,端头锚固围岩拉应力区发育更广。全长锚固支护不同于端头锚固的两点受力,轴力分布更加均匀,在锚杆托盘处应力集中程度小,从而揭示了全长锚固支护锚杆与围岩相互作用机理。(6)基于锚固体复合承载机理,推导出适用于深部巷道围岩锚固支护参数的计算公式,给出确定合理预紧力和锚固长度方法。并针对丁集煤矿西三采区集中回风大巷工程条件,进行了支护设计优化,得到了优化支护方式、锚杆间排距、锚固长度、预紧力及锚固剂搅拌时间等支护参数。通过工程应用和现场监测结果表明,优化支护方案的巷道收敛量明显小于原方案,顶底板与两帮收敛量分别降低了 24.2%和20.4%,支护效果好。图[116]表[29]参[165]。
王东华[5](2020)在《土遗址全长黏结锚固系统优化与机理研究》文中研究表明土遗址是人类历史文化的重要载体,在我国土遗址数量巨大、类型全面。然而处于露天环境下的土遗址长期遭受风蚀、雨蚀、冻融、地震等多种自然营力和人类活动影响,直接由裂隙或裂缝切割而成的不稳定块体在土遗址中普遍发育,成为影响土遗址长期保存的首要危害。因此,对土遗址中不稳定块体的理想加固方法的研究愈发受到重视。锚固技术因其具有扰动性弱、兼容性强和变形控制优异等特点,在土遗址稳定性控制领域得到了广泛应用。基于对常规岩土锚固工程和土遗址锚固现状的研究,认识到目前土遗址锚固工艺和性能测试技术存在诸多不足、有关于杆材、浆液以及遗址土体性状的多种锚固参数与其组合对土遗址全长黏结锚固系统性能影响机制、锚固系统的传力机制尚不明晰,这些已成为制约土遗址锚固技术和理论发展的关键问题。因此本文开展了土遗址全长黏结锚固系统优化和机理研究。本文在对目前通用的土遗址锚固工艺和锚固性能测试技术进行优化的基础上,研发了相关配套设备并开展了杆体类型、几何锚固参数和浆土强度比对土遗址全长黏结拉力型锚固系统性能影响的试验研究。通过原位锚固、拉拔测试以及界面应变监测,获得了各锚固系统的破坏模式、极限荷载、荷载-位移特征、界面应变的分布和变化规律,对比分析了各锚固系统性能的优劣,阐释全长黏结拉力型锚固系统的机理。而后对常出现的杆体-浆体界面的破坏模式,应用双线黏结-滑移模型进行了全过程行为的理论分析。最终,在此基础上提出了受力机制更优异的全长黏结拉压复合锚杆,并探究了其锚固性能与工作机制,主要研究成果如下:(1)对土遗址全长黏结锚固系统的锚固工艺和性能测试技术进行了优化并研发了相应装备,包括可控式高效钻孔装置、钻机专用防尘装置、整套清孔装置、渗透加固锚孔壁装置、锚固注浆系统及其注浆方法、浆-土界面应变测试方法、浆-土界面应变计布设装置和拉拔测试恒力加载系统以及各设备的使用方法,这些研发成果大部分已经成功应用于本文研究。(2)对比研究木锚杆、玻璃纤维锚杆和钢筋锚杆与相同浆液组成全长黏结拉力型锚固系统性能的优劣;同时基于每种锚固系统设置了几何锚固参数对锚固系统性能影响试验,定量分析了锚杆直径、浆液厚度和黏结长度参数对杆体与浆体间的黏结强度的规律,以及定性分析了杆体与浆体间黏结应力随黏结长度的分布规律;最后从杆体类型所决定的杆体-浆体的受力机制、变形和强度特征等方面剖析了全长黏结拉力锚固系统的锚固机制,阐释了轴向锚固参数和径向锚固参数对杆体-浆体间黏结性能的影响机制,并给出了各类杆体锚固参数的优选值。(3)在杆体与锚固参数优选的基础上,进行了不同成分的新型锚固浆液配合比的初选和终选测试,最终确定了以抗压强度为基准的5种浆土强度比。开展了5种浆土强度比分别与木锚杆和玻璃纤维锚杆组成的全长黏结拉力锚固系统的性能测试,得到了各锚固系统的破坏模式、极限荷载、以及荷载-位移曲线特征和双界面应变随荷载和轴向位置的分布曲线,给出了土遗址锚固系统浆土强度比的最优阈值,并探讨了浆土强度比对锚固性能的影响机制。(4)基于现场试验结果验证了双线黏结-滑移模型在土遗址全长黏结拉力锚固系统杆体-浆体界面黏结-滑移行为的适用性,并将该界面黏结-滑移全过程分成了弹性阶段、弹性-软化阶段、弹性-软化-松动阶段和软化-松动阶段等四个阶段,并推导了每个阶段所对应界面滑动量、界面剪应力分布和杆体轴向应变分布的表达式,以及获得了各阶段对应的荷载-位移关系、有效锚固长度等一系列参数的解析解;依据拉拔试验结果对模型进行了参数标定,将试验值与理论值进行了对比,验证了理论解的适用性,并分析了锚固参数对锚固系统性能的影响。(5)在上述试验研究和理论研究的基础上,提出了受力机制更为合理的新型全长黏结木质拉压复合锚固系统,并进行其与传统拉力锚固系统的对比试验,测试了各锚固材料物理力学兼容性以及拉压复合锚杆结构的可靠性,并对比分析了拉压复合锚固系统与拉力型锚固系统的锚固性能和破坏机制,并据其简化受力模型,给出了极限荷载的两种计算方法。
王南[6](2020)在《夯筑土遗址木锚杆群锚效应研究》文中提出文化遗产承载灿烂文明,传承历史文化,维系民族精神,对于继承和发扬中华民族优秀传统文化具有重大意义。土遗址是重要不可移动的文化遗产之一,尤其在中国古丝绸之路的干旱半干旱自然环境下得以大量的保存。但受到自然营力和人类活动的影响,夯筑土遗址普遍存在威胁结构稳定性的病害,如卸荷变形裂隙、构造活动导致的裂隙,施工接缝产生的裂隙等,使土遗址濒临失稳倒塌。在大量亟待保护加固的背景下,中国土遗址保护整体仍处于“抢救性加固阶段”,夯筑土遗址的力学稳定性控制是当务之急。全长粘结锚固技术施工扰动小,能够有效控制裂隙发展,发挥土遗址的自稳能力,使土遗址得到长久保存,目前已在土遗址加固工程中得到广泛应用。木锚杆作为中国古建筑中传统的建筑材料,在材料本身特性、结构特性及文化特征的相关性上均充分体现出应用于土遗址加固中的适宜性。但现有研究主要集中于夯筑土遗址锚固材料研发和单锚的锚固机制,对于锚杆间互相影响及群锚效应分析方面还尚未涉及。因此,本研究立足于国家“一带一路”倡议和文物保护领域的迫切科学需求,开展了干旱半干旱环境下夯筑土遗址木锚杆群锚效应研究。基于土遗址及岩土锚固研究现状的梳理,论文研究内容科学认知土遗址锚固发展及群锚效应控制指标。论文的主要创新内容和方法如下:(1)研究首先开展了锚固材料的基本性能试验。在烧料礓石改性浆液的配比优化试验中,提出了浆体材料室外土体掩埋养护的试验方法,更复合浆体材料的实际服役状态。通过检测180天龄期内浆液结石体的物理力学性质,比选最具兼容性需求的锚固浆液为烧料礓石与石英砂质量比1:1材料的配比。在白蜡木锚杆在不同含水率状态的物理及力学性质试验中,提供密度、收缩膨胀率、抗拉、抗压及弯曲强度等参数,并从微观角度解释白蜡杆高强度和高韧性机制。(2)基于正交试验设计,开展了木锚杆群锚拉拔的模型试验,研发夯筑土遗址群锚拉拔试验系统,实现了多根锚杆整体拉拔,并解决锚杆之间抗拔力差异导致应力不均匀的问题。在此基础上探索夯筑土在2锚、3锚和4锚下,不同间距、边距和埋置深度条件下的群锚效应,得到包括群锚破坏模式、极限抗拔力、群锚完整荷载-位移关系、各基体的破坏特征和锚杆界面剪应变分布与传递特征等。通过正交分析得到了各因素对群锚效应影响的主次顺序依次为埋置深度、锚杆间距及锚杆数量,阐明夯筑土遗址群锚状态下的受力机制及影响因子。最终结合夯土体物理力学性质确定影响群锚破坏顺序的原因。(3)基于有限差分FLAC 3D(6.00)仿真计算软件中“接触面”单元,建立了考虑锚杆数量、锚杆间距、边距、埋置深度及夯土体层状性质等因子下的木锚杆群锚系统数值模拟方法,分析锚固系统各界面及夯土体内部应力分布与传递规律,补充并扩展了模型试验结果,评价多变量模型下各因素锚固能力。(4)为获得应用于实际夯筑土遗址墙体群锚系统的拉拔检测,修建大比例尺的试验模拟墙体,模拟墙的建立实现了传统夯筑工艺下的建造模式。基于室内群锚试验拉拔系统,改进成为适用于遗址墙体的群锚拉拔装置,结果与室内模型试验相互验证,明确了群锚系统的破坏模式及锚杆界面应变分布与传递特征,优化了全长粘结型木锚杆剪切-滑移模型,提升了现有研究的理论水平。本论文研究成果为土遗址群锚锚固设计与效果检测提供技术支撑,揭示了木锚杆群锚的破坏机制,为土遗址锚固的科学化与规范化提供理论基础,拓展了夯筑土遗址稳定性评价和锚固加固技术的研究方向,进而丰富了土遗址保护学的深度及内涵,实现土遗址保护学科的科学性及系统性。
李辉[7](2020)在《富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究》文中进行了进一步梳理我国西部矿区弱胶结煤系地层的开采带来了诸多技术难题,其中最为复杂的是富水条件下,特别是富碱性水条件下弱胶结软岩巷道的围岩控制问题,其解决的关键在于掌握水岩作用下巷道围岩的变形特征与规律,揭示水化学损伤下的围岩失稳机理,从而提出合理支护方案,实现巷道安全稳定。本文基于西部矿区弱胶结地层水文地质调研,围绕碱性水作用下弱胶结围岩物理力学损伤机理与变形控制,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟以及现场实测等方法,开展富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制技术研究,对进一步丰富软岩巷道围岩控制理论,指导富水条件下弱胶结地层开采实践、推动我国西部煤炭资源高效利用具有现实的指导意义及理论价值,主要研究成果如下:(1)通过对我国西部矿区弱胶结地层赋存环境调研,提出了碱性水-弱胶结软岩水化学作用实验方法,得到了弱胶结泥岩和弱胶结粉砂岩在不同碱性水、不同浸泡时间条件下的矿物组分微观结构与宏观力学特性损伤规律。掌握了浸泡液溶液离子种类及浓度变化规律。(2)根据矿物组分与浸泡液离子浓度变化规律,推演了水岩作用化学方程式,揭示水岩化学作用本质与岩石物理力学损伤机理。根据实验室测试数据,拟合变量因子与损伤因子的关系曲线,建立了基于时间效应、碱性程度以及微观孔隙变化的宏观力学损伤演化方程,得到了损伤演化本构关系。(3)分析测试了锚固剂、锚杆杆体及锚索钢绞线在不同碱性水环境中的物理腐蚀特征以及力学性能损伤规律,研究了不同锚固区围岩、pH值、腐蚀时间对锚固体拉拔性能的影响规律,确定了富碱性水弱胶结软岩条件下锚固体主要破坏形式与破坏机理,提出了锚杆碱蚀防治方法。(4)根据巷道围岩含水层分布、富水环境pH值、以及水岩作用下锚固区围岩的可锚性,将巷道围岩分为5类,并分别设计给出支护形式。以大南湖七矿实际开采地质条件为例,通过数值计算确定了不同支护形式的合理支护参数,形成了富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案。(5)对试验区域巷道围岩的水文地质条件进行评价并分类,提出了分类支护方法,对富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案进行了工业性试验,并对围岩稳定性监测方案进行设计,实现了巷道围岩变形、锚杆索受力等的现场监测。该论文有图131幅,表31个,参考文献139篇。
殷齐浩[8](2020)在《全长粘结大变形让压锚杆力学特性研究》文中进行了进一步梳理随着煤矿开采深度的不断加大,巷道围岩表现出软岩特性,此类巷道极易出现非线性大变形的现象,主要表现为围岩破碎严重,巷道收敛量大且持续时间长,锚杆等支护结构失效增多,围岩稳定性控制困难等。而一些锚杆种类由于自身结构或材料的限制,不能适应围岩大变形,无法通过与围岩协调变形有控制的释放围岩内部能量,难以实现支护结构-围岩共同维护巷道稳定性的效果。本文针对软岩巷道的大变形问题,研制一种全长粘结大变形让压锚杆,并通过理论分析、室内试验及数值模拟相结合的方法对该锚杆的力学特性进行了研究。(1)介绍了该锚杆的结构特点及工作原理,通过理论分析得到粘结力计算公式,并分析粘结失效机理;基于金属塑性加工理论,得到杆体与波纹套筒之间相互作用力计算公式。另外,分别选用304不锈钢、GCr15圆钢作为波纹套筒及杆体的材料,并对选用材料进行力学性能试验;同时,通过设计测试试验检验理论计算公式及选用材料的合理性。(2)通过设计粘结力测试试验、非粘结及全长粘结状态下锚杆拉拔试验,展开了该锚杆力学特性的试验研究,结果表明:粘结力整体呈波形变化且极大值不断减小,极小值变化较小。在非粘结及全长粘结状态下,让压阻力整体都呈现波形变化;全长粘结状态下的杆体轴力与非粘结状态下让压阻力变化规律相同,粘结力变化规律与粘结力测试试验结果一致,但各试件粘结力峰值相差较大(最多相差约35kN);两种状态下阻力极大/小值变化规律基本相同,但全长粘结状态下的让压阻力极小/大值较非粘结状态平均增加了9.94kN/10.70kN,增加幅度为150.6%/35.2%。在波纹高度h为1.0mm及锥面角度α为10°的条件下,当套筒壁厚δ为3mm时,非粘结及粘结状态下的让压阻力界值分别为60.49kN和 71.19kN。(3)利用ABAQUS数值模拟软件,进行了非粘结及全长粘结状态下的锚杆拉拔数值模拟试验,结果表明:随着套筒壁厚δ的增加,非粘结状态下的让压阻力增长速度不断提高,相较于壁厚δ为1.5mm的增长速度,当壁厚δ为3.0mm时,增长速度提高了 204.84%;随着波纹高度h的增加,非粘结状态下的让压阻力增长速度反而不断降低,波高h为1.0mm的增长速度比波高h为2.0mm的增长速度提高了 63.93%;随着锥面角度α的增加,非粘结状态下的让压阻力增长速度不断提高,相较于锥角α为5°的增长速度,当锥角α为25°时,增长速度提高了 250.67%,同时全长粘结状态下的套筒波谷处应力峰值分布范围不断扩大。在非粘结及全长粘结状态下,波纹套筒各部位应力变化规律一致,波纹面在让压变形过程中处于较高应力状态,存在一定破坏风险;全长粘结状态下的主杆体轴向方向上的应力数值和变形量都不断减小,结合数值模拟及拉拔试验结果,提出锚杆优化方案。
刘平[9](2020)在《富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效机理研究》文中提出弱胶结软岩具有结构松散、风化破碎等独特物理力学特性,尤其是在地下水的影响下,其力学性质更加不稳定。造成了富水弱胶结软岩地层锚杆(索)支护可锚性差、锚固力低且易失效致灾。针对以上问题,明确富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效机理,分析影响锚固界面稳定性的因素,并提出针对性的措施,对富水弱胶结软岩地层工程的安全施作及防护具有重要的意义。本文以锚固界面室内剪切试验为基础,通过数值模拟及理论分析对富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效机理进行研究。主要工作包括以下三个方面:1.研发弱胶结软岩模拟材料,开展富水弱胶结软岩地层锚固界面强度弱化特性的室内剪切试验。进行弱胶结软岩模拟材料研发、比选,并对标准力学试件进行浸水力学性能试验。提出了弱胶结软岩锚固界面单元体模型,开展不同浸水时间下弱胶结软岩锚固界面单元体剪切试验,分析不同浸水时间下锚固界面剪应力-剪切位移关系,及含水率对锚固界面强度参数的弱化特性。2.建立富水弱胶结软岩地层锚固界面粘结滑移本构模型,并嵌入FLAC-3D软件中。基于试验分析结果,考虑锚固体界面剪胀效应,提出富水弱胶结软岩地层锚固界面“弹性-剪胀硬化-脱粘”本构模型,对锚固界面粘结强度参数进行动态修正,并与弱胶结软岩锚固界面室内剪切试验结果进行对比验证分析。3.开展富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效的全历程理论分析。基于试验分析结果及富水弱胶结软岩地层锚固界面“弹性-剪胀硬化-脱粘”本构模型,构建富水弱胶结软岩地层锚固界面全历程分析模型,建立拉拔荷载作用下富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效的全历程理论分析方法,对影响锚固体界面极限拉拔荷载、剪应力及轴力的因素进行分析。
张小浩[10](2019)在《锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能试验研究》文中进行了进一步梳理锚杆支护结构作为现代岩土锚固系统的重要组成部分,其工作性能的优劣直接关系到支护工程的安全性。鉴于锚杆结构所处的工作环境较为复杂,外界因素影响引起的钢筋锈蚀现象十分常见,发生锈蚀的锚杆结构在发挥锚固性能的同时还会面临各种动荷载的作用,而锈蚀和动荷载作用下锚杆的粘结性能有别于静荷载、无锈蚀的情况。因此,研究锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能,探讨其动态响应,对锚杆支护结构的设计和在役锚杆锚固性能评估等工作具有重要的指导意义。本文依托辽宁省“百千万人才工程”人才资助项目(2014921061)、大连市高层次人才创新支持计划项目(2015R073),开展了有关锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能的试验研究,主要研究内容如下:(1)设计了一种研究锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能的室内试验方案:以环形混凝土筒、砂浆包裹体和变形钢筋的组合结构为模型,模拟实际工程中的拉力型锚杆结构;采用电化学快速锈蚀方法,对试件内部钢筋进行快速锈蚀处理,模拟锚杆所处的不同锈蚀状态;通过变形钢筋线切割、内贴应变片的方法,采集加载过程中锚固区间钢筋的动态应变;在试件两端布置高精度位移传感器,记录实时位移数据;采用MTS循环加载设备,设定不同的输入频率,模拟砂浆锚杆受动荷载作用的过程。(2)通过动态拉拔试验研究了锈蚀砂浆锚杆的动态粘结性能:基于试验过程中各观测对象的实测数据,采用解矩阵方程法拟合出钢筋与砂浆界面的粘结应力,绘制出应力、应变变化曲线以及荷载-滑移曲线,分析了加载过程中砂浆锚杆粘结性能的动态响应;同时研究了加载频率、锈蚀程度和锚固长度等参数变化对砂浆锚杆粘结性能的影响规律。(3)建立了锈蚀砂浆锚杆动态粘结滑移本构关系:根据试验实测数据,以平均粘结应力和相对滑移为基础,建立了锈蚀砂浆锚杆的基本粘结滑移本构关系;对不同加载频率下的粘结应力进行拟合,得到砂浆锚杆粘结性能的动态影响系数;通过不同锈蚀程度下锚固区间各点的粘结应力-滑移关系,推导出粘结锚固位置函数关系式;将基本粘结滑移关系、动态影响系数以及锚固位置函数相结合,建立了与锚固位置有关的锈蚀砂浆锚杆动态粘结滑移本构关系。
二、砂浆锚杆的锚固及失效机理研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、砂浆锚杆的锚固及失效机理研究(论文提纲范文)
(1)低频超声导波在砂浆锚杆中传播特性的研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 有限锚固厚度试验模型中的超声导波传播规律 |
2.1 文献中的试验试件 |
2.2 有限锚固厚度试验模型中超声导波的数值模拟 |
2.2.1 数值模型的建立和数值模拟结果 |
2.2.2 数值模拟结果与试验测试结果的对比与分析 |
2.3 有限锚固厚度试验模型中超声导波的频散规律 |
2.3.1 理论模型的构建和频散方程的建立 |
2.3.2 衰减频散曲线的求解 |
2.3.3 有限锚固厚度试验模型中超声导波衰减规律的分析 |
3 无限锚固厚度现场砂浆锚杆中的超声导波传播规律 |
3.1 无限锚固厚度现场模型中超声导波的频散规律 |
3.1.1 理论模型的构建和频散方程的建立 |
3.1.2 衰减频散曲线的求解 |
3.1.3 试验模型和现场模型中导波衰减规律的对比 |
3.2 无限锚固厚度现场模型中超声导波的数值模拟 |
4 超声导波衰减与浆液龄期的关系 |
4.1 3层砂浆锚杆的理论模型 |
4.1.1 理论模型的构建 |
4.1.2 浆液弹性模量与龄期的关系 |
4.2 不同浆液龄期砂锚杆中超声导波的频散规律 |
4.2.1 频散方程的建立与衰减频散曲线的计算 |
4.2.2 衰减频散规律的分析 |
4.3 低频导波在砂锚杆无损检测中的应用 |
5 结论 |
(2)GFRP筋锚杆锚固体新型浆液研发及破坏机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及现存问题 |
1.2.1 注浆材料研究现状 |
1.2.2 锚固机理研究现状 |
1.2.3 锚杆数值模拟研究现状 |
1.2.4 目前存在的问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 主要创新点 |
第2章 新型浆液研发试验 |
2.1 概述 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试验材料选择 |
2.2.3 试验配比及测试参数 |
2.3 试验过程及结果 |
2.3.1 流动度试验 |
2.3.2 凝结时间和抗压强度试验 |
2.3.3 膨胀率试验 |
2.3.4 泌水率试验 |
2.3.5 试验结果分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 锚固体破坏机理试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验设计及过程 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 主要试验材料 |
3.2.3 试件设计 |
3.2.4 加载及量测方案 |
3.2.5 试验过程 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 试验现象及破坏形式 |
3.3.2 荷载-位移关系分析 |
3.3.3 粘结应力分布 |
3.3.4 筋材对锚固性能的影响 |
3.3.5 注浆材料对锚固性能的影响 |
3.4 锚固体破坏机理分析 |
3.5 GFRP筋锚杆锚固体设计相关参数 |
3.5.1 抗拔安全系数 |
3.5.2 锚固段长度 |
3.6 本章小结 |
第4章 GFRP筋锚杆基本试验与数值模拟研究 |
4.1 概述 |
4.2 GFRP筋锚杆基本试验研究 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 试验结果及分析 |
4.3 GFRP筋锚杆数值模拟研究 |
4.3.1 建立数值模型 |
4.3.2 锚杆破坏过程 |
4.3.3 破坏过程分析 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)交通/水工隧道中基于预应力锚固系统的及时主动支护理念及其技术实现(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 及时主动支护的内涵及其作用原理 |
2 以锚固系统为核心的及时主动支护体系效用性分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 计算模型的建立 |
2.3 计算结果分析 |
2.3.1 围岩变形分析 |
2.3.2 围岩塑性区控制分析 |
2.4 锚固体系主动支护效果的室内试验验证 |
3 长期服役需求的地下工程中锚固形式的合理选择 |
4 结 语 |
(4)温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状与发展综述 |
1.2.1 温度对树脂锚固材料物理力学性质影响研究 |
1.2.2 树脂全长锚固支护技术进展研究 |
1.2.3 温度和压力对锚固界面失效破坏影响研究现状 |
1.2.4 锚固体荷载传递规律研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 研究内容、研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
2 树脂锚固剂物理力学性能研究与新型全长锚固剂研发 |
2.1 常规树脂锚固剂物理力学性能研究 |
2.1.1 试验材料及试验方法 |
2.1.2 试验方案及结果分析 |
2.2 温度对树脂锚固剂抗压强度及凝胶时间影响 |
2.2.1 试验装置与测试方法 |
2.2.2 试验方案 |
2.2.3 试验结果与分析 |
2.3 新型耐热、高强全长锚固型锚固剂研制 |
2.3.1 树脂锚固剂优化思路 |
2.3.2 试验材料 |
2.3.3 试验方案 |
2.3.4 试验结果分析 |
2.3.5 树脂锚固剂力学性能参数测试 |
2.3.6 新型树脂锚固剂微观机理分析 |
2.4 本章小结 |
3 温度压力耦合作用下锚固界面拉拔试验及失效机理分析 |
3.1 锚杆-锚固剂界面拉拔试验研究 |
3.1.1 试验目的及方法 |
3.1.2 试验材料及准备 |
3.1.3 试验结果分析 |
3.2 锚固界面失效机理分析 |
3.2.1 力学分析模型建立 |
3.2.2 锚固界面剪切滑移破坏 |
3.2.3 锚固界面剪涨滑移破坏 |
3.2.4 锚杆-锚固剂界面破坏机理试验验证 |
3.3 锚杆-锚固剂界面拉拔数值模拟研究 |
3.3.1 数值模型建立 |
3.3.2 模型边界条件与模型材料力学参数选择 |
3.3.3 模拟试验方案 |
3.3.4 数值模拟结果 |
3.4 本章小结 |
4 温度压力耦合作用下不同锚固形式拉拔试验及失效机理分析 |
4.1 不同锚固形式锚固单元体室内拉拔试验研究 |
4.1.1 试验材料选择与试件制备 |
4.1.2 试验装置与试验方案 |
4.1.3 试验结果分析 |
4.2 不同锚固形式锚杆应力传递规律数值模拟研究 |
4.2.1 模型边界条件与模型材料力学参数选择 |
4.2.2 数值模拟试验方案 |
4.2.3 模拟结果分析 |
4.3 拉拔荷载作用下全长锚固单元体应力传递规律分析 |
4.4 本章小结 |
5 温度压力耦合作用下锚杆与围岩相互作用相似模型试验研究 |
5.1 相似模型试验基本原理 |
5.2 相似模型试验准备 |
5.2.1 试验目的及模拟巷道概况 |
5.2.2 相似常数确定 |
5.2.3 相似材料选择及配比设计 |
5.2.4 相似模型试验系统 |
5.2.5 相似模型制作与试验方案设计 |
5.3 相似模拟试验结果与分析 |
5.3.1 巷道围岩变形破坏规律 |
5.3.2 巷道围岩应力分布规律 |
5.3.3 锚杆轴力监测 |
5.4 本章小结 |
6 温度压力耦合作用下全长锚固支护参数设计与工程应用 |
6.1 基于锚固体复合承载机理的锚杆支护参数设计方法 |
6.2 工程应用 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 巷道施工区段地应力测试 |
6.2.3 巷道支护原设计及支护参数优化设计 |
6.2.4 不同支护参数巷道围岩控制效果对比 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 论文展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读博期间主要科研成果 |
作者简介 |
在校期间主要科研成果 |
(5)土遗址全长黏结锚固系统优化与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 传统岩土锚固研究综述 |
1.2.2 土遗址锚固研究综述 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 锚固工艺与性能测试技术优化及设备研发 |
2.1 锚固工艺优化与设备研发 |
2.1.1 可控式高效钻孔整套设备及使用方法 |
2.1.2 钻机专用防尘装置及使用方法 |
2.1.3 整套清孔装置及使用方法 |
2.1.4 渗透加固锚孔壁的装置及使用方法 |
2.1.5 锚固注浆系统及其注浆方法 |
2.2 性能测试技术与设备的研发 |
2.2.1 浆-土界面应变测试方法 |
2.2.2 浆-土界面应变计的布设装置及使用方法 |
2.2.3 拉拔测试恒力加载系统及其使用方法 |
2.3 本章小结 |
第3章 杆型与几何锚固参数对全长黏结拉力锚固系统性能的影响研究 |
3.1 试验方案及过程 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 材料与方法 |
3.1.3 室内试验 |
3.1.4 原位试验 |
3.2 杆体类型试验结果与分析 |
3.2.1 试验过程现象与破坏模式 |
3.2.2 极限荷载与荷载-位移关系特征 |
3.2.3 界面测点应变沿黏结长度分布特征 |
3.2.4 界面测点应变随荷载时步变化特征 |
3.3 几何锚固参数试验结果与分析 |
3.3.1 试验结果 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 锚固特性与机理 |
3.4.1 杆体类型 |
3.4.2 径向锚固参数 |
3.4.3 轴向锚固参数 |
3.5 本章小结 |
第4章 浆土强度特性对全长黏结拉力型锚杆锚固性能的影响研究 |
4.1 模拟试验墙的建造 |
4.1.1 干旱区夯土遗址建造工艺与取材特征 |
4.1.2 试验墙选土的工程性质 |
4.1.3 试验墙体的夯筑流程 |
4.2 锚固浆液性能测试与选型 |
4.2.1 方法与材料 |
4.2.2 墙体试样与浆体试样物理力学指标测试 |
4.3 浆土强度比对锚固性能影响试验 |
4.3.1 试验方案与过程 |
4.3.2 试验结果与分析 |
4.3.3 讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 全长黏结拉力锚固系统杆体-浆体界面黏结-滑移全过程分析 |
5.1 界面力学特性分析 |
5.1.1 界面的黏结应力和滑移的计算式 |
5.1.2 界面黏结-滑移曲线与双线模型 |
5.2 理想模型与界面黏结-滑移控制方程 |
5.2.1 理想模型 |
5.2.2 界面黏结-滑移控制方程 |
5.3 拉拔全过程行为分析和解析解的推导 |
5.3.1 弹性阶段 |
5.3.2 弹性-软化阶段 |
5.3.3 弹性-软化-松动阶段 |
5.3.4 软化-松动阶段 |
5.3.5 荷载-位移曲线上的特征点 |
5.4 锚固系统拉拔行为控制参数的标定 |
5.5 理论解与试验结果对比与锚固参数分析 |
5.5.1 荷载-位移曲线对比 |
5.5.2 杆体轴应力和界面剪应力分布曲线对比 |
5.5.3 锚固参数分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 全长黏结拉压复合锚杆的提出与锚固机制研究 |
6.1 全长黏结拉压复合锚杆的提出 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 锚杆制作及其性能 |
6.2.2 原状夯土和SH改性泥浆的制作及其性能 |
6.2.3 原位试验与双界面同步监测布设 |
6.3 试验结果与分析 |
6.3.1 材料兼容性与杆体结构可靠性 |
6.3.2 破坏模式 |
6.3.3 极限荷载 |
6.3.4 荷载-位移特征 |
6.3.5 杆体-浆体界面的应变 |
6.3.6 浆体-土体界面的应变 |
6.4 拉压复合锚杆锚固性能与锚固机理 |
6.4.1 土遗址加固中木材的兼容性与加筋原理 |
6.4.2 拉压复合锚固系统的工作机制 |
6.4.3 拉压复合锚固系统的承载力计算 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间取得的研究成果及获奖情况 |
A1.已发表学术论文 |
A2.已授权专利 |
A3.获奖情况 |
附录B 攻读学位期间参与的科研项目 |
(6)夯筑土遗址木锚杆群锚效应研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 土遗址概况 |
1.1.2 土遗址锚固特征 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩土锚固机理研究 |
1.2.2 群锚效应研究 |
1.2.3 土遗址锚固研究 |
1.3 选题依据及研究意义 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 关键问题及创新点 |
1.5.1 关键问题 |
1.5.2 创新点 |
第二章 土遗址锚固材料物理力学性质试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 烧料礓石锚固浆液配比优化试验 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 试验结果 |
2.2.3 锚固浆液固化过程及机制 |
2.2.4 养护条件影响分析 |
2.2.5 环境协调性分析 |
2.3 白蜡木锚杆物理力学性能试验 |
2.3.1 试验方案 |
2.3.2 白蜡木杆膨胀及收缩性能测试 |
2.3.3 白蜡木锚杆力学性能测试 |
2.3.4 白蜡木微观结构分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 夯筑土木锚杆群锚室内模型试验研究 |
3.1 概况 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 正交试验 |
3.2.2 夯筑土遗址群锚拉拔试验系统 |
3.3 模型试验土基本物理力学性质 |
3.3.1 基本物理指标测试结果 |
3.3.2 力学性质测试结果 |
3.4 模型试验方案 |
3.4.1 试验材料 |
3.4.2 模型试样制备 |
3.4.3 试样养护 |
3.4.4 试验方法 |
3.4.5 试验设备 |
3.5 模型试验结果 |
3.5.1 破坏模式 |
3.5.2 极限抗拔力 |
3.5.3 荷载-位移关系 |
3.5.4 杆体界面应变分布特征 |
3.6 模型试验群锚抗拔力影响条件分析 |
3.7 正交分析 |
3.7.1 因素主次顺序 |
3.7.2 方案比选 |
3.8 本章小结 |
第四章 夯筑土木锚杆群锚数值模拟分析 |
4.1 概况 |
4.2 夯筑土木锚杆群锚数值模型 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 边界条件及参数确定 |
4.2.3 数值模型验证 |
4.3 数值模型荷载响应分析 |
4.3.1 锚固系统应力分布 |
4.3.2 夯土体应力传递 |
4.4 群锚锚固参数扩展分析 |
4.5 群锚因素锚固能力分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 夯筑模拟墙群锚现场拉拔试验研究 |
5.1 概况 |
5.2 模拟墙试验土基本物理力学性质 |
5.2.1 基本物理指标测试结果 |
5.2.2 力学性质测试结果 |
5.3 试验方案 |
5.3.1 模拟墙夯筑 |
5.3.2 试验材料 |
5.3.3 锚杆设计 |
5.3.4 试样养护 |
5.3.5 试验方法 |
5.4 试验结果 |
5.4.1 破坏模式 |
5.4.2 极限抗拔力 |
5.4.3 荷载-位移关系 |
5.4.4 杆体界面应变分布特征 |
5.4.5 锚固系统应力传递规律分析 |
5.5 模拟墙群锚抗拔力影响条件分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(7)富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与方法 |
1.4 主要创新点 |
2 碱性水作用下弱胶结软岩力学特性变化规律研究 |
2.1 弱胶结地层水文地质调研 |
2.2 水-岩作用实验方案与设计 |
2.3 碱性水作用下弱胶结软岩力学性质劣化规律 |
2.4 本章小结 |
3 碱性水作用下弱胶结软岩物理-化学-力学损伤演化机理研究 |
3.1 碱性水作用对弱胶结软岩物理特征影响研究 |
3.2 碱性水作用对弱胶结软岩水化学损伤机理研究 |
3.3 碱性水作用下弱胶结软岩损伤力学演化关系推导 |
3.4 本章小结 |
4 碱性水环境锚固系统失效机理与防治措施研究 |
4.1 锚固系统失效方式、腐蚀机理 |
4.2 不同支护构件及锚固体劣化特征及表征形式 |
4.3 锚固单元失效及围岩破坏形式研究 |
4.4 不同碱性水条件下锚固体防护措施研究 |
4.5 本章小结 |
5 富碱性水弱胶结软岩围岩分类及控制技术研究 |
5.1 巷道围岩地质环境分类及控制策略 |
5.2 考虑pH值、时间劣化效应及改进屈服准则下蠕变本构模型数值实现 |
5.3 不同pH值、不同腐蚀龄期下巷道变形破坏规律及支护对策 |
5.4 不同围岩分类下支护参数的确定 |
5.5 本章小结 |
6 富碱性水弱胶结软岩巷道围岩分类控制技术现场试验 |
6.1 试验区域概况 |
6.2 围岩控制方案 |
6.3 围岩稳定性监测与分析 |
6.4 本章小节 |
7 主要结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 进一步研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)全长粘结大变形让压锚杆力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法和技术路线 |
2 全长粘结大变形让压锚杆的研制 |
2.1 全长粘结大变形让压锚杆结构设计及工作原理 |
2.2 全长粘结大变形让压锚杆让压阻力理论计算 |
2.3 部件材料选择及测试试验 |
2.4 本章小结 |
3 全长粘结大变形让压锚杆力学特性试验研究 |
3.1 试验目的 |
3.2 锚固剂粘结性能测试试验 |
3.3 非粘结状态锚杆拉拔试验 |
3.4 全长粘结状态锚杆拉拔试验 |
3.5 本章小结 |
4 全长粘结大变形让压锚杆力学特性数值模拟研究 |
4.1 非粘结状态锚杆数值模拟研究 |
4.2 全长粘结状态锚杆力学特性数值模拟 |
4.3 锚杆优化方案 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据 |
(9)富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软弱地层锚固控制理论与技术研究现状 |
1.2.2 软弱地层锚固支护失效机理研究现状 |
1.2.3 软弱地层锚固界面力学特性研究现状 |
1.3 本文研究内容与技术路线 |
1.3.1 本文研究内容 |
1.3.2 本文技术路线 |
第2章 富水弱胶结软岩地层锚固界面强度弱化特性的室内剪切试验 |
2.1 总体规划及方案设计 |
2.1.1 试验目的 |
2.1.2 锚固界面单元体模型构建 |
2.1.3 试验方案设计 |
2.2 弱胶结软岩模拟材料研发 |
2.2.1 弱胶结软岩模拟材料比选 |
2.2.2 弱胶结软岩模拟材料浸水力学性能试验 |
2.3 富水弱胶结软岩地层锚固界面单元体剪切试验 |
2.3.1 试块制作过程 |
2.3.2 试验设备简介 |
2.3.3 试验过程 |
2.4 试验结果及数据分析 |
2.4.1 不同浸水时间锚固界面剪应力-剪切位移关系分析 |
2.4.2 不同含水率下界面强度参数弱化特性分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 富水弱胶结软岩地层锚固界面粘结滑移本构模型研究 |
3.1 富水弱胶结软岩地层锚固界面粘结滑移本构模型建立 |
3.2 FLAC-3D软件内嵌Interface单元修正 |
3.2.1 FLAC-3D软件内嵌Interface单元基本理论 |
3.2.2 Interface单元修正 |
3.3 数值模拟结果对比验证 |
3.3.1 模型构建及加载方案 |
3.3.2 模型参数选定 |
3.3.3 数值模拟结果对比分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效的全历程理论分析 |
4.1 全历程分析模型构建 |
4.2 富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效全历程分析 |
4.3 计算结果对比分析 |
4.3.1 拉拔荷载对锚固体界面应力分布影响 |
4.3.2 锚固体极限拉拔荷载影响因素分析 |
4.3.3 锚固体轴力及剪应力影响因素分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
(10)锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 锚固系统粘结性能研究概况 |
1.2.2 锚固结构耐久性研究现状 |
1.2.3 锚固结构动态粘结性能研究现状 |
1.2.4 钢筋与灌浆体界面粘结滑移本构关系研究现状 |
1.3 技术路线和研究内容 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 锈蚀砂浆锚杆动态拉拔试验 |
2.1 试验方案设计 |
2.2 试验准备 |
2.2.1 钢筋加工 |
2.2.2 钢筋内贴应变片 |
2.2.3 半钢筋粘合 |
2.2.4 试件模具制作 |
2.3 试件浇筑和养护 |
2.3.1 混凝土外壳的浇筑和养护 |
2.3.2 砂浆锚束体的浇筑和养护 |
2.4 试验装置与测试方法 |
2.5 砂浆锚杆快速锈蚀试验 |
2.5.1 砂浆锚杆锈蚀特性概述 |
2.5.2 钢筋快速锈蚀方法和锈蚀方案 |
2.5.3 快速锈蚀过程 |
2.5.4 砂浆锚杆快速锈蚀试验结果 |
2.6 动态拉拔试验结果及分析 |
2.6.1 试件破坏形态和极限荷载 |
2.6.2 抗拔承载力分析 |
本章小结 |
第三章 锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能研究 |
3.1 锈蚀砂浆锚杆动态应变分析 |
3.2 粘结应力拟合方法 |
3.2.1 传统方法求粘结应力 |
3.2.2 解矩阵方程法求粘结应力 |
3.2.3 不同粘结应力拟合方法结果对比 |
3.3 锈蚀砂浆锚杆界面粘结应力分析 |
3.3.1 第一级荷载下锚固段内的粘结应力分布 |
3.3.2 各等级荷载下锚固段内的粘结应力分布 |
3.4 锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能参数敏感性分析 |
3.4.1 锈蚀程度对砂浆锚杆粘结性能的影响 |
3.4.2 加载频率对锈蚀砂浆锚杆粘结性能的影响 |
3.4.3 不同锚固长度下锈蚀砂浆锚杆的粘结性能 |
3.4.4 循环作用下锈蚀砂浆锚杆的粘结性能 |
本章小结 |
第四章 锈蚀砂浆锚杆动态粘结滑移本构关系研究 |
4.1 砂浆锚杆界面粘结滑移机理 |
4.1.1 粘结力的组成 |
4.1.2 变形钢筋与砂浆界面的粘结滑移机理 |
4.1.3 锈蚀变形钢筋与砂浆界面的粘结滑移机理 |
4.2 钢筋与砂浆之间的相对滑移 |
4.3 动荷载作用下锈蚀砂浆锚杆的基本粘结滑移本构关系 |
4.3.1 锈蚀砂浆锚杆的基本粘结滑移本构关系 |
4.3.2 砂浆锚杆动态影响系数的确定 |
4.4 动荷载作用下锈蚀砂浆锚杆的粘结锚固位置函数 |
4.4.1 不同锈蚀程度下沿锚固长度方向的粘结应力分布 |
4.4.2 锚固区间各点的粘结滑移关系 |
4.4.3 不同锈蚀程度下的粘结锚固位置函数 |
4.4.4 锈蚀砂浆锚杆的动态粘结滑移本构关系 |
本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、砂浆锚杆的锚固及失效机理研究(论文参考文献)
- [1]低频超声导波在砂浆锚杆中传播特性的研究[J]. 牛潘宇,张昌锁,赵金昌,李鹏. 岩土力学, 2021(10)
- [2]GFRP筋锚杆锚固体新型浆液研发及破坏机理研究[D]. 陈达. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]交通/水工隧道中基于预应力锚固系统的及时主动支护理念及其技术实现[J]. 汪波,喻炜,刘锦超,王振宇,徐建强,吴德兴. 中国公路学报, 2020(12)
- [4]温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究[D]. 刘小虎. 安徽理工大学, 2020(02)
- [5]土遗址全长黏结锚固系统优化与机理研究[D]. 王东华. 兰州理工大学, 2020(02)
- [6]夯筑土遗址木锚杆群锚效应研究[D]. 王南. 兰州大学, 2020(04)
- [7]富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究[D]. 李辉. 中国矿业大学, 2020(01)
- [8]全长粘结大变形让压锚杆力学特性研究[D]. 殷齐浩. 山东科技大学, 2020(06)
- [9]富水弱胶结软岩地层锚固界面弱化失效机理研究[D]. 刘平. 山东建筑大学, 2020(10)
- [10]锈蚀砂浆锚杆动态粘结性能试验研究[D]. 张小浩. 大连交通大学, 2019(08)