基于统一强度准则的预应力锚索极限承载力计算

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1、第26卷第6期岩石力学与工程学报Vol.26No.62007年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2007基于统一强度准则的预应力锚索极限承载力计算1，2131邓宗伟，冷伍明，李志勇，柳晓春(1.中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075；2.中南林业科技大学土木建筑与力学学院湖南长沙410004；3.湖南交通科学研究院，湖南长沙410015)摘要：基于统一强度理论和极限平衡原理，结合预应力锚索破裂面的形状，推导出一个能够考虑锚索破裂面形状、锚索的倾角、锚固体注浆压力、岩土体种类等因素的预应力锚索极限抗拔承载力计算公式。为验

2、证计算公式的实用性，分别在软岩与硬岩中考虑不同的影响因素对理论计算结果与实测结果进行了比较。研究结果表明：随着加权系数的增大，锚索的极限抗拔力相应增加，但破裂面形状基本没有改变；锚索的极限抗拔力主要取决于锚索与浆体、锚固体与岩土体之间的界面强度，而破裂锥体部分岩土体所分担的抗拔力较小；在软岩中锚索的极限抗拔力和破裂锥体高度主要取决于锚固体与岩体的界面强度，受注浆压力的影响较小；在硬岩中注浆压力对锚索的极限抗拔力和破裂锥体高度都有着重要的影响，随着注浆压力的增大，极限抗拔力和破裂锥体高度相应增加。关键词：岩石力学；统一强度准则；极限平衡原理；极限抗拔力；预应力锚索中图分类号：TU45文献标

3、识码：A文章编号：1000–6915(2007)06–1138–07CALCULATIONOFULTIMATEBEARINGCAPACITYOFPRESTRESSEDCABLEBASEDONUNIFIEDSTRENGTHCRITERION1，2131DENGZongwei，LENGWuming，LIZhiyong，LIUXiaochun(1.CivilandArchitecturalEngineering，SchoolofSouthCentralUniversity，Changsha，Hunan410075，China；2.CollegeofCivilEngineering，Archit

4、ectureandMechanics，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，Changsha，Hunan410004，China；3.HunanCommunicationsScientificAcademy，Changsha，Hunan410015，China)Abstract：Basedontheunifiedstrengththeory，thelimitequilibriumprincipleandtheshapeofraptureofsurface，aformula，whichtakesintoaccounttheshapeof

5、rapturesurface，dipangleofcable，groutingpressure，varietiesofrocks，arededuced.Inordertovalidatethepracticabilityofthecalculationformula，bytakingdifferentinfluentialfactorsintoaccount，acomparisonbetweenthetheoreticalandactualdataismadeinsoftrockandhardrock.Theresultsrevealthat，withtheincreaseoftheco

6、efficientofweightb，theultimatebearingcapacityofcableincreasestoo，yettheshapeoffractureplanedoesn′tchange；theultimatebearingcapacityofcabledependsmuchmoreontheboundarystrengthbetweengroutingandrock，orgroutingandcablethanthatofthefractureplaneofcone.Insoftrock，theultimatebearingcapacityofprestresse

7、dcable，lessinfluencedbythegroutingpressure，dependsmainlyontheboundarystrengthbetweenrocksandgrouting.Inhardrock，thegroutingpressureplaysanimportantroleontheultimatebearingcapacityandtheheightofrockcone.Whenthegroutingp