基于锚索预应力损失规律的数值模拟

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1、武汉理工大学硕士学位论文锚索预应力损失规律的数值模拟姓名：范卫琴申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：夏元友20070501摘要预应力锚索加固技术已经在工程界得到了广泛的应用，预应力损失变化的规律一直是国内外工程界关注的焦点。通过对预应力损失的理论分析，可以对锚索预应力长期变化进行估计，从而对锚固类结构在重大工程中的使用寿命进行较可靠预测，对国计民生具有极重要意义。由于预应力锚固作用机理复杂，影响预应力锚固效果的因素众多，此外，由于锚索预应力观测时间长，费用高，国内外对预应力锚索长期作用下加固效果的研究还不够深入，锚固技术设计及计算理论的发展还比较缓慢。论文以广贺高速边坡工程中锚索为研

2、究对象，参照当地地质条件、气象、地震等资料，采用数值模拟分析方法，对岩体蠕变、降雨、动力荷载以及温度等因素对锚索预应力变化的影响进行了数值模拟分析，并结合已有的理论、试验、现场监测的结果进行对比研究。通过研究主要得到：(1)蠕变分析中的数值模拟结果表明：锚索预应力在初始阶段呈稳定下降趋势，后期逐渐趋于平缓稳定。锚索预应力最终损失率约为45％左右。(2)在降雨分析时，通过对比数值模拟和实际工程数据结论可知，锚索预应力均呈波动变化，降雨量越大，锚索锚固应力也随着增大，但随着孔隙水的消散，增加的锚固力会随之消散，变化趋势趋于缓和。最终得当地按六月份平均降雨量来计，降雨一天后锚索预应力损失约为0．

3、04％。(3)对比温度影响分析中数值模拟和实测资料的趋势线可以看出：锚索预应力呈波动变化，降低到一定的值后随着温度的升高而升高，温度、荷载曲线具有较好的正相关性，说明锚索荷载的波动变化很大程度上是受温度的影响。设温度从当地全年平均温度上升到最高温度月的平均值时，运算10小时后统计的锚索预应力损失率约为0．2％左右。(4)输入动力荷载为正弦剪切波，锚索预应力随着动力荷载的加入变化明显，初始阶段呈陡降形式，随后迅速上升，整个下降上升的趋势中锚索预应力呈波形变化，且变化较为明显，最终达到稳定状态。在当地地震资料下统计得：本次动力荷载条件统计得锚索预应力损失率约为4．3％。关键词：锚索预应力损失蠕

4、变渗流温度动力AbstractItiswidelyusedinprojectswithanchoragecable，itisfocusthattheprestressfluctuationinresponsetoloadindomesticandabroadengineeringatalltimes．Thoughanalyzethetheoryonprestressloss，thelong—termchangeofprestresscanbeestimated，thenwecanforecastservicelifeonanchoragestructureinimportantengine

5、eringcredibilityandtheprestressmeasureddataandthecreepparametercanalsobeanalyzed，anditisalsoimportantinnationalwelfareandpeople’Slivelihood．Becausethemechanismofprestressanchoriscomplicated，anditistoomuchfactorswhichimpacttheprestress，what’Smore，theresearchofcable’Sreinforcementinlong-termisresear

6、chedshortlybecauseofthetimeofobservationislongandthechargeofobservationishJigh．itisthereaserchoftheactionofcableinlong-termactionisnotenoughbothhereandabroad．Sothatthedevelopofanchoragedesignandtheoryiseitherslowly．Thispaperrefertothegeologiccondition、weather、earthquakeconditionofGuang-hehighwaysl

7、ope，NumericalsimulationOilcableprestresswhichundertherockcreep、rainfall、dynamicloadandtemperatureismainlycarriedoninthispaper，intheprogress，theparametersareclosedthoughconsideratedtherockmaterialofslope、cablemate