锚杆接触问题的有限元解法及其应用

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhaoxin1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在隧道、边坡、深基坑等各类岩土工程中,锚杆因施工简单且效果良好得到了相当广泛的应用,但其相应的计算及设计理论并不十分成熟。对于用锚杆作为支承或加固方式的结构来说,有限元法应是一种较为理想的数值分析工具。目前,虽然已有不少的锚杆计算模型及相应的计算方法,但这些方法在对锚杆力学行为的模拟及应用等方面,尚存在着一些问题。本论文的主要目的就是试图建立一种比较合理而又简单实用的锚杆计算模型及相应的有限元计算方法,以用于锚杆支护类工程问题的求解。 论文中,通过对目前各种锚杆的有限元计算模型进行比较分析,发现它们存在着如下问题:无法反映锚杆和岩土体间的剪切—滑移作用;有限元网格划分过于复杂;计算参数难以选择和确定等。为此,本论文提出一种新的锚杆计算模型,它将锚杆与周围岩土体间的相互作用作为接触问题考虑,其计算理论比较严谨,能较好地模拟出锚杆的受力状态及锚杆与岩土体间的剪切—滑移作用,即:锚杆—岩土体之间的接触面具有抵抗强度,当接触面上切向应力小于其抵抗强度时,锚杆与岩土体共同变形;达到抵抗强度时则沿切向发生相对滑动。此外,该方法在使用时不会因锚杆单元的添加而使得有限元网格的划分变得过于复杂。论文中,作者根据等参元理论建立了三结点锚杆单元计算公式,并研制了相应的有限元计算程序。 上述工作完成后,应用本文方法对锚杆的拉拔试验进行了数值模拟,得到了较好的计算结果,从而证明了本文计算方法的正确性。此外,应用该法成功地计算了锚杆支护边坡的一个工程实例,从而证明了该方法应用于实际工程的可行性。 总之,本论文研究结果表明,与目前国内外各种计算方法相比,本论文提出的锚杆计算模型和方法能够较好地模拟锚杆的力学行为,相关的计算参数容易获得,程序的编制和应用也比较方便,虽然还存在着论文中所述的不少需要改进和完善的地方,但作者相信这种计算方法具有广阔的发展前景。
其他文献
该文对美国混凝土协会440委员会(ACI Committee 440)、日本土木工程学会(JSCE)近年推出的关于FRP外贴加固钢筋混凝土技术标准进行翻译和研究,并与中国工程建设标准化协会(CEC
本论文为了弄清楚该型地基变形的工作机理,通过对北方国际传媒中心基础地基反力及地基沉降变形进行实测,从而探索出含有软弱夹层地基变形的规律。 首先,对筏形基础地基反力及
煤矸石是采煤过程中剥离出来的工业废料,长期堆积不仅占用大量耕地而且还污染环境,大有治理之必要。自燃煤矸石经破碎、筛分成要求的粒级,代替普通砂石作为结构用轻骨料,节约砂石
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的水泥基复合材料.在建筑领域,RPC这种新型的水泥基复合材料有着很大
随着我国现代化建设事业的迅猛发展,尤其是西部大开发的深入进行,高速公路建设已成为我国公路建设的主流.由于设计车速和道路线形等限制,隧道越岭往往成为高速公路的最佳选择
立筒仓是储存散粒状物料的筒状或柱状构筑物,广泛运用于粮食、煤炭、矿产、建材等行业.立筒仓结构的安全设计,是保证物料安全储备和正常运营的必要前提.立筒仓属于特种结构,
  随着建筑风格的简约化、自然化的发展以及成功个例的涌现,越来越多的清水混凝土外露建筑进入了人们的视野。 本文通过几组清水混凝土配方的基本性能和耐久性能方面的一
本文就是试图在施工过程跟踪领域内作一些研究,为解决这一理论与应用之间的矛盾作一些理论探讨。本论文的主要工作就是继承和发展导师张其林教授提出的结构施工数值跟踪的
最近的二十余年,全球发生了多次大地震,造成了非常惨重的生命财产损失.大量城市高速道路和高速铁路高架桥、立交桥工程断墩落梁,倾斜坍毁,致使交通几乎全部中断,经济运转受阻
近年来,恐怖袭击、火灾、爆炸等极端灾害造成结构严重损伤或倒塌的事故时有发生,工程结构在正常使用过程中所面临的安全威胁更加严重,而在此类极端灾害发生时,冲击荷载经常是结构