压力分散型锚索锚固段力学性能及其设计方法的研究

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1、中国铁道科学研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：参，J7缸7艺日期：2D据年6月2岁日关于学位论文使用授权说明作者了解中国铁道科学研究院研究生部有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属中国铁道科学研究院。中国铁道科学

2、研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的纸质文档和电子文档，允许学位论文被查阅和借阅，可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保留、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后遵守此规定。嗽开口保密(保密期：——年——月至——年——月)学位做作者龇刻i丝导师妊迅签字日期：ZoB、6、25签字日期：2013，6·2箩致谢时光流淌，转眼己至论文收尾之际，细数过往历历，我心久难平静。从进入课题至完成论文，这一路行来磕磕绊绊、跌跌撞撞，其中若无诸多仁人智士于我种种烂额之时施以帮扶，此路杳然，此文渺茫。于

3、此诚请诸君接受我真挚的道谢。感谢我敬爱的导师方建生教授级高级工程师，恩师对我的指导、关爱和信任不仅贯穿于本文写作的始末，同样也弥散于平时的生活与工作中。攻读期间，导师谦和的为人、严谨的学风、敏捷的思维以及勤恳务实的工作态度无不为我所折服，它们连同导师那不倦的教诲，将如灯塔般指引着我去不断地自我完善。这些做人与治学的道理足以让我受益终生。感谢前中铁西北科学研究院职工杨涛博士，他不但在生活上给我很多的照顾，而且在工作中教会了我如何去解决问题，他执着的研究精神一直都在深深地影响着我。感谢中铁西北科学研究院文保中心主任王逢

4、睿和文保中心曾在同一战壕里的各位同事，他们在我的工作、学习和生活都中给予了很多的关心和帮助。正是由于他们的帮助，我才能拥有一个宽松自由的学习环境，攻克一个个的困难和疑惑。感谢第一年课程学习时住在一起的同学们，在大伙儿一起快乐、一起苦闷的日子里，正是因为有他们的陪伴、他们的勉励，那段时光才成为我一生中最美好的回忆。感谢含辛茹苦把我养大，并时刻关注着、支持着我的父母及家人，他们是我最坚实的后盾，只有他们健康快乐我才会感到幸福。感谢各位对本论文进行评阅并参加论文答辩的各位专家、评委，你们针对本文的不足提出宝贵意见将是对我

5、最大的支持!最后，再次向所有给予过指导、帮助和支持的人表示最真诚的谢意。中国铁道科学研究院硕士学位论文摘要在当今的岩土工程中压力分散型锚索已得到了广泛的应用，尤其在对软岩和承载力较低土体的加固中起到了巨大作用。然而对其理论的研究还欠成熟，由于压力分散型锚索的锚固机理较为复杂，其锚固效果的影响因素众多，仍存在许多亟待进一步研究和探讨的问题，因而对于压力分散型锚索的作用机理尚需深入研究。本文结合所参加国家科技支撑项目(2009BAK53800)“石质文物保护关键技术研究”中的子课题(2009BAK53804)“石窟危岩

6、体治理关键技术研究”，采用现场试验对压力分散型锚索的锚固范围进行了研究，以现场试验为基础并借助数值模拟、理论分析等方法对其锚固性能展开研究，结合数值分析得到的注岩界面粘结应力的两种分布形式，提出了改进的压力分散型锚索锚固段设计方法。首先，分别从理论研究、试验、数值分析等方面对预应力锚索的研究现状进行了综述，特别是压力分散型锚索的研究进展。其次，详细介绍了压力分散型锚索的结构与受力特点以及与普通拉力型锚索的区别，结合现场试验在锚索周围岩体中布设空心包体应变计，通过在不同径向和不同轴向长度处的应变计的数值敏感度得到锚索

7、的应力影响范围。然后，选用与实际情况较为吻合的数值模型和参数进行分析计算，将数值计算的结果与试验结果进行对比，验证了模型和参数的合理性，分析了不同承载体布置形式、不同注浆体参数等多种条件对力学性能的影响。最后，在综合国内外预应力锚索设计方法的基础上，结合数值模拟的得到的不同预应力条件下注岩界面粘结应力分布的两种曲线形式，分别给出了压力分散型锚索单元锚固段设计长度与最大承载力的设计公式以及两种曲线的判断标准。关键词：压力分散型锚索；现场试验；数值模拟；粘结应力；设计方法中国铁道科学研究院硕士学位论文ABSTRACTN

8、owadays，theapplicationofpressureIdispersiVeanchorhasbeenfar-rangingingeotechnicalengineering，especiallyinthefieldofthereinforcementofsoRrockandthesoilwhichhaslowerbearingcapacity．B