在拉剪组合荷载作用下自锁锚杆锚固性能试验研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:lovefish777
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
本文是对自锁锚杆在拉伸和剪切荷载共同作用下的锚固机理进行研究。试验选用两种直径(即φ16、φ20)和四种加载角度(即0°、30°、45°、60°),共24根试件。观察锚杆整个受力和破坏过程,测得锚杆轴向、横向变形和极限破坏荷载;通过对荷载—变形曲线的分析锚杆在拉剪组合荷载作用下的变形规律;选用三种方程(直线方程、三直线方程以及椭圆方程)对锚杆的极限承载力进行描述和比较;分析混凝土和钢筋的破坏模式;并在此基础上利用有限元方法对此试验进行数值模拟,将计算结果与试验结果做比较;最后采用神经网络的方法对自锁锚杆的极限承载力预测进行了尝试,对预测值和试验值进行比较。得出以下一些研究成果: (1) 自锁锚杆在拉剪组合荷载作用下的荷载—变形曲线分析表明,锚杆钢筋的变形大致上可以分为两个阶段,前一阶段基本满足线性规律,后一阶段锚杆每荷载步的变形较大,非线性特征明显;无论是横向变形还是轴向变形,当加载角度为45°时,非线性特征最显著;随着加载角度的增加,两种锚杆的极限承载力均增加,直径为20mm的锚杆增加幅度要大;采用a=2的椭圆方程能较好地拟合本文试验中得到的锚杆极限承载力,为锚杆设计提供了理论依据。 (2) 在拉剪组合荷载作用下,锚杆的失效包括两部分,一部分是混凝土的斜锥体破坏,一部分是锚杆钢筋的断裂;当加载角度为30°时,混凝土体的破坏形状最接近正锥体,且锥顶深度最大,锥底面积最小;随着加载角度的增大,锥顶深度变浅,锥底面积最大。锚杆断裂后,断口形状具有如下规律:加载角度为30°的锚杆断口为杯口状,加载角度为45°的断口受拉部位为接近平面,受压区接近30°的斜面,加载角度为60°的锚杆断口则为接近45°的斜面。 (3) 采用有限元数值分析方法,分析了锚杆在拉剪组合荷载作用下的极限承载力,结果表明,数值计算结果与实测结果具有可比性。受压区混凝土应力表明,混凝土的破坏面呈扇形弧状分布。这与实际测试结果是一致的。 (4) 运用现代信息技术中神经网络方法对拉剪组合荷载作用下锚杆的极限承载力进行了预测。通过预测值与实验值的比较表明,该方法的预测结果具有较高的精度。利用训练好的神经网络,进行指定的输出,对锚杆极限承载力的影响因素进行了探讨。
其他文献
永磁同步直线电机在运行过程中表现出明显的时变性,当系统运行的温度等客观因素发生改变时,模型参数会跟着发生变化,当运行参数越过混沌吸引子发生的临界点时,便开始产生混沌
转子系统是各类机械的常见结构,在大功率高速旋转机械中,难免发生各种各样的故障。转子系统故障的非线性动力学研究作为现代转子动力学的新热点内容,它以转子故障的非线性为主要
无刷直流电动机是近年来迅速发展起来的一项新产品,兼具有刷直流电机和交流电机的优点,在许多领域已得到广泛应用。由于传统的无刷直流电动机驱动时必须借助位置传感器来获得转子位置,由此带来安装复杂、可靠性低等不可避免的缺陷,因而无刷直流电机的无传感器控制方法近年来受到国内外研究人员的关注,并进行了积极的研究。针对无刷直流电机的无传感器控制,本文选择了反电势过零法作为基本的控制方法,并针对反电势过零法在起动
电力系统是一个非线性动态系统,其稳定性一直都是电力工程师们十分关注的问题。近些年来,高压直流线路逐步投入电力系统运行,给系统的性能带来了很大影响,其稳定性面临着更大的挑战。本文主要进行交直流联合系统静态电压稳定性的研究。本文在仔细分析几种常用连续潮流计算方法优缺点的基础上,提出了一种连续潮流改进算法。该方法针对步长对连续潮流计算的迭代次数及收敛性有很大影响这一特点,提出了步长的优化选取方案,并通过
该文研究了渗流自由面问题的数值计算方法,推导了稳定和非稳定渗流自由面问题的求解公式,给出渗流自由面问题中Trefftz直接法和Trefftz间接法的边界积分方程以及相应的权函数
计算机网络技术的飞速发展和信息高速公路的建设,互联网已逐渐渗入我们生活的各个方面,为了满足大容量和更高频率的信号传输要求,对信息或信号的传输媒介--数据电缆的性能指标提
本文将混合系统理论应用到微电网,由于微电网中存在大量的开关器件,开关的切换使得微电网表现为连续动态和离散切换事件之间的混合行为,因此微电网是一个典型的混合系统,本文主要以混合系统理论研究微电网,为微电网设计了混合控制方案,并研究了微电网的稳定性。首先介绍了混合系统理论的研究背景及研究进展、本文的研究目的及意义、微电网的概念及控制方法以及本文将用到的稳定性基础知识。其次本文将区间脉冲系统理论应用到微
该文详细研究经典摄动法直接应用于时滞动力系统时的有效性及适用性问题,用不同方法系统分析了时滞状态反馈下的Duffing系统关于时滞的大范围分叉模式和复杂动力学行为.首先,
变压器是现代电力电子设备的重要组成部分,其体积和重量在整体设备中占据很大的比重。随着电压、频率和功率等级的不断提升,变压器的优化设计显得非常重要。高频和大功率的特性
汤姆逊散射诊断是国际上公认的最有效的等离子体电子温度测量手段之一,其测量结果可用来直接描述等离子体输运和动力学行为,从而实现绝大部分等离子体物理研究。目前J-TEXT汤姆