预应力锚索地梁内力计算方法及荷载传递规律的理论研究

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1、摘要为探索预应力锚索地梁内力计算方法及其荷载传递的规律以便能更好的指导设计，本文采用理论分析、现场实验以及数值模拟等多种手段和方法，对预应力锚索地梁内力计算方法以及锚索预应力通过地梁在被加固岩土体中的传递过程进行了系统的分析和研究。其主要工作与特点包括以下几个方面：1．本文利用弹性地基上的双参数地基模型理论对传统的地梁内力计算方法进行了修正，并结合结构力学中梁的挠曲线微分方程推导出梁任意截面挠度、转角、弯矩和剪力计算公式的表达式，为地梁结构设计以及进一步研究锚索预应力的力学分布规律提供了理论基础。2．通过利用弹性力学的空间半无限体理论以及推导求出的理论结果，对预应力锚索地梁加载后荷载在岩土体

2、中的传递规律进行了分析研究，推导出了被加固岩土体中任意一点应力及位移分布的表达式，并作出图形得到其分布规律，为地梁间距的设计方法提供了依据。3．通过现场实验对被加固岩土体中应变进行了监测，并把监测结果与理论计算值进行了对比分析，论证了预应力锚索地梁力学分布规律理论分析结果的可靠性。4．利用大型有限元分析软件ANSYS对预应力锚索地梁力学分布规律进行数值模拟分析，进一步论证了预应力锚索地梁力学分布规律理论分析结果的可靠性。5．利用理论分析结果对传统地梁内力计算方法以及地梁间距设计计算方法进行了修正，提出了一种关于地梁结构设计、地梁间距设计以及应力松弛区加固设计计算的新方法。关键词预应力锚索地梁

3、，双参数地基模型，力学传递规律，理论分析，现场试验，数值模拟ABSTRACTForresearchingintoamethodofintemalforcecalculationandthelawoftheprestressinganchorropebeam’Sloadtransferringinordertocoachthedesignbetter,multi-meansmcludingtheoreticalanalysisandfieldtestandnumericalsimulatiowereadoptedinthispapertoanalyzeandstudythoroughly．Th

4、econtentandthecharacotorofthispapermainlyincludeasfoflows：I．ByusingthemodelofdoubleparameterelasticfoundationinthispaperthetraditionalmethodofinternalforcecalculationonprestressinganchorropebeamWeremodified,theexpressionofdisplacement，rotation,bendingmoment，shearforceofarbitrarysectiononbeamwereedu

5、cedaccordingtothebeam’Sdisplacementdifferentialequation,thenthetheoreticfoundationofstructuredesigningandstudyingthelawoftheprestressinganchorropeloadtransferringwaslaid．2．8yusingthehalfspacetheoryoftheelasticityandtheinferencethelawofstressanddisplacementdistributingafterloadingintheearthwereanaly

6、zedandstudied,theexpressionofstressanddisplacementinthereinforcedearthwereeduced,thelawofstressanddisplacementdistributingWeregainedbasedonthegraph,thenthetheoreticfoundationofdesigningthebeamspacebe

7、睁煳Waslaid．3．ThestvdlnintheearthWassurvcillancedthroughfieldtest,thereliabilityofthelawoftheprestres

8、singanchorropebeam’Smechanicsdis仃ibutingwasverifiedsuccessfullybyanalyzingtheinspectedresultandthethcoreticscalculatedvalue．’4-Throughtheanalysisofthecharacteristicofthepmstressinganchorropebeam’S刚∞essdistr