基于预应力锚索锚固力损失机理研究及其岩土工程应用

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1、分类号：TD745密级：公开UDC：530单位代码：10424预应力锚索锚固力损失机理研究及其岩土工程应用学位论文预应力锚索锚固力损失机理研究及其岩土工程应用王清标申请学位级别：博士学位专业名称：岩土工程指导教师姓名：王渭明职称：教授山东科技大学二零零八年四月论文题目：预应力锚索锚固力损失机理研究及其岩土工程应用作者姓名：王清标入学时间：2005年9月专业名称：岩土工程研究方向：预应力锚固指导教师：王渭明职称：教授论文提交日期：2008年3月11日论文答辩日期：2008年5月1日授予学位日期：2008年月日STUDYONTHEMECHANI

2、SMOFTHELOSSOFPRESTRESSEDANCHORAGEFORCEANDAPPLICATIONINGEOTECHNICALENGINEERINGADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofDOCTOROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologyByWangQingbiaoSupervisor:ProfessorWangWeimingCollegeofArchitectureand

3、CivilEngineeringApril2008声明本人呈交给山东科技大学的这篇博士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。博士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology，iswho

4、llymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学博士学位论文摘要摘要越来越多的岩土加固工程采用预应力锚固技术，锚固力的锁定值受预应力材料性质、被锚固介质力学特性、锚索结构、锚固体系、锚夹具的加工质量、施工工艺、工程地质环境以及运行管理水平等因素的影响而变化，如果锚固力损失超过一定值时，将导致其锚固效果的减弱或失效，给工

5、程带来极大的危害，甚至威胁人民生命财产的安全。但是，影响预应力锚索锚固力损失因素多而复杂，并且各因素之间又相互影响，因此深入研究锚索锚固力损失规律和计算方法，对预应力锚固工程具有重大的理论意义和工程实践意义。本文从岩土体性质、锚索材料、施工工艺、环境效应、锚固时机、浆体材料以及锚固体系等方面对锚固力损失机理进行了系统详细的研究，在具体研究分析各影响因素机理的基础上，分别给出主要影响因素引起锚固力损失的损失规律和具体理论计算方法。根据工程实际情况提出了考虑锚索锚固力变化与边坡蠕变的耦合效应模型，推导出了考虑耦合效应的本构方程、松弛方程和蠕变方

6、程，可以在已知材料参数的情况下，对由于边坡蠕变影响引起锚固力损失进行比较计算分析，也可以根据锚固力损失数据对坡体蠕变参数进行反分析。通过预测锚固力损失值和边坡蠕变量，及时准确的了解锚固力的异常情况，对指导工程的设计和施工具有重要意义。通过预应力锚索锚固力瞬时损失现场试验研究，对张拉锁定过程中的锚固力损失规律进行了分析研究；通过锚具回缩量室内试验研究，对回缩量引起的锚固力损失规律进行了分析研究；通过锚口摩阻室内试验研究，分析了锚口摩阻分布规律和变化规律，总结出了限位板与夹片、钢绞线之间的最优组合关系。根据锚索锚固力损失机理的研究分析，结合工程

7、实践经验，分别从预应力锚固工程材料选择、施工工艺、设计方案以及工程防腐措施等方面对锚索锚固力损失的控制与补偿总结出相应的工程措施。通过理论分析、模型研究、现场试验和室内试验研究，结合金丽温高速公路K81边坡锚固工程监测资料，对预应力锚索锚固力变化规律进行了全过程分析，总结出了张拉过程、锁定过程、锁定后的锚索锚固力变化规律和特征，对指导工程实践有重要意义。关键词：预应力锚索锚固力损失机理研究规律分析山东科技大学博士学位论文摘要AbstractMoreandmoreprestressedanchoragecablesareusedingeote

8、chnicalengineering.Buttherearecomplicatedandself-interactingfactorswhichinfluencethelosso