锚固缺陷影响锚杆受力分布规律与检测技术研究

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1、论文题目：锚固缺陷影响锚杆受力分布规律与检测技术研究专业：建筑与土木工程（岩土工程）硕士生：张京（签名）指导教师：谷拴成（签名）曹振（签名）摘要锚杆锚固作为一种有效的加固方式已经被广泛的应用于岩土工程和采矿工程中。在过去几年中，国内外学者对锚固完好锚杆在其加固机理和其受力分布的形式以及锚杆的无损检测方面都进行了大量的研究，并取得了大量的成果。但是上述研究均是针对锚固完好锚杆的研究，对带有锚固缺陷锚杆的研究不多，再者在锚杆锚固检测方面，对于锚杆锚固系统的声学特性与原理、声波资料的处理技术、锚固系统健康状态的正确评价等等，还有尚未解决的问题。而在现场实际工程中大多数采用拉拔试验对锚杆的锚固力

2、进行检测，但是不能对锚杆锚固缺陷进行评价。因此对于锚杆拉拔在锚杆锚固检测方面进行研究很有意义。本文针对带有锚固缺陷段的锚杆进行了理论模型的建立，对其受力分布进行了求解，并对锚固层界面的影响参数进行了分析，通过现场拉拔试验和理论相结合对锚杆的锚固质量进行评价。本文研究的主要内容和结论有：（1）对锚杆锚固机理和破坏模式进行了分析。总结了锚杆锚固破坏的方式和原因，分析了在锚杆锚固段的荷载传递过程中，两个界面之间粘结力的作用机理和力学行为。（2）总结了已有的岩体与锚固体之间的剪切滑移本构关系模型。基于B．Benmokrane等建立的孔壁界面的剪切滑移本构模型，采用荷载传递函数法，建立弹塑性理论模

3、型，对带有单个和多个锚固缺陷段锚杆的锚固体与岩石界面在拉拔荷载作用下处于弹性阶段、塑性软化阶段分别进行了分析，得到了锚固缺陷锚杆界面上剪应力沿锚杆分布的理论解。并对比了锚固完好锚杆和带有锚固缺陷锚杆的受力分布形式，研究表明，锚固缺陷对锚杆受力分布有影响，在锚固缺陷段的两端锚杆的受力与锚固完好的锚杆受力分布不同，会发生变化。（3）对带有锚固缺陷段锚杆的锚固荷载影响因素进行了分析。分析了锚固层抗剪强度参数K1和，锚固体直径D、锚固缺陷长度和位置等对锚固缺陷锚杆受力分布和1拉拔荷载的影响。提出了减少锚固缺陷对锚杆受力影响的措施。（4）推导了在带有锚固缺陷段锚杆的理论锚杆拉拔p-s曲线之间的关

4、系，进行了现场带有锚固缺陷锚杆的拉拔试验，根据锚固缺陷长度与锚杆弹性极限拉拔力之间的关系确定锚杆锚固缺陷段的长度以及占锚杆锚固段的百分比，对比理论结果和试验结果，两者的结果比较吻合。为锚杆锚固缺陷长度的确定提供了一种方法，对锚杆锚固质量的评价具有一定的参考价值。本文采用这种检测方法对实际工程的锚杆锚固质量进行了评价。关键词：锚固缺陷；锚固段；应力分布；拉拔试验；检测技术研究类型：应用研究Subject:StudyontheLawofAnchoringDefectsAffectedtoStressDistributionofBoltandDetectionTechniqueSpecialt

5、y:ArchitectureandCivilEngineeringName:ZhangJing（Signature）Instructor:GuShuancheng（Signature）CaoZhen（Signature）ABSTRACTBoltanchoragingasaneffectivestrengtheningwayhasbeenwidelyusedingeotechnicalengineeringandminingengineering.Inpastfewyears,domesticandforeignscholarshavemadealotofstudyonboththerei

6、nforcementmechanismandstressdistributionoftheintactanchorageboltandnondestructivetestingtobolt,whichattainedalotofachievements.Butthestudymostlybasedontheintactanchorageboltandlittleontheboltwithanchordefects,moreovertherearesomeproblemsinanchoragedectectionofbolt,acousticcharacteristicsofanchora

7、gesystemandtheory,acousticdataprocessingtechnologyandtheevaluationonthehealthstatusoftheanchoragesystem.Thepull-outtestisusedtotesttheanchorageforceofboltinmostengineering,whichcan’tevaluatetheanchoragedefects.Soitissi