在现代交通体系中,大跨径悬索桥方案越来越被人们所重视。其中锚碇在大跨度悬索桥工程中都牵涉到一个极其重要的设计和施工课题,即锚碇的作用机理及其可靠度评价与对策,这也成为了悬索桥设计和施工的关键和重点。 隧道式锚碇系统作为一种很有工程应用前景的锚碇形式,对其作用机理进行研究已成为指导隧道式锚碇设计和施工的依据。本文以西藏交通厅科研项目“国道214线角笼坝大桥带预应力岩锚隧道式锚碇机理研究”为工程背景,对其中隧道式锚碇的受力机理、锚碇对周围岩体稳定性的影响以及锚碇设计的优化问题等进行了研究。本论文采用大型有限元分析通用软件ANSYS进行研究,利用ANSYS中特有的三维面—面接触单元对锚碇与其周围岩体的相互作用进行模拟。根据其计算结果验证了在工程设计主缆拉力作用下,锚碇沿主缆方向的位移和对周围岩体的扰动都是符合设计要求的,锚碇系统处于稳定状态;具体考察了锚碇系统随其设计参数(粘结力c、锚碇倾角α、锚碇轴线长度L、锚碇放大角γ等)的变化,及其变化对锚碇主缆方向位移和锚碇周围岩体稳定性的影响。并在原有的岩层桩抗拔力计算公式的基础上,拟和推出了辅助锚碇设计计算的经验公式。 本论文结合现场原位模型试验的测试结果,验证了数值模拟结果的可信性,提出了锚碇系统的设计优化措施,说明了用数值模拟方法来研究隧道式锚碇受力机理问题是可行的。