输电线路塔基竖向岩石锚杆锚固机理分析

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangtan2
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
为了更好的指导“汗海-沽源-平安城500KV输电线路项目”锚固基础的设计和施工,为了对该锚固型式的锚固机理有个深入的认识,本文对全长粘结式竖向岩石锚杆力学机理进行了分析,对该项目锚固基础现场拉拔试验进行了分析,并对锚固体应力进行了相关的数值模拟研究。具体完成的工作如下: 1.对全长粘结式竖向岩石锚杆力学机理进行了分析,得出竖向岩石锚杆力学传递最一般性的规律。对输电线路竖向岩石锚杆应用背景、结构构造、受力特点、施工工艺和优点进行了详细的阐述。 2.对现场试验进行分析研究,得出锚杆基础的破坏形式、竖向抗拔承载力及其影响因素、水平极限承载力、锚杆应变特征。 3.选取合理的本构模型及参数,建立有限元模型,确立边界条件和荷载情况,对竖向岩石锚杆进行有限元数值模拟。包括锚固体位移和应力的分布特征以及锚固体应力分布影响因素的模拟。 通过以上三方面的研究,得出以下结论: 1.强风化岩石地基中的岩石锚杆基础不可能形成45°的倒锥体破坏面,只能根据混凝土养护条件和锚杆基础周围结合体的强度,沿着锚孔与岩石的结合面或锚杆带动周围一定范围内的岩石整体上拔破坏。 2.影响锚杆基础竖向抗拔力的因素较多,主要包括混凝土的养护期、锚杆直径与锚固深度、锚杆基础孔距、工程地质条件等。混凝土的养护期长则容易在锚杆周围形成一个砂浆与强风化岩石的结合体,从而提高竖向承载力;增加锚杆的直径或长度在一定范围内可以提高竖向承载力,但它们并非线性关系;孔距对竖向承载力有一定的影响,适当增大直锚式基础的孔距,并据此调整上部塔座板间距,可能会对锚杆基础的群锚效应的发挥有利,从而提高其极限抗拔承载力;工程地质条件也对锚杆基础的承载力有一定的影响,工程地质条件差的承载力明显低。 3.在强风化岩石中采用直锚式基础,只要混凝十有足够的养护期,在锚杆周围形成一个砂浆与强风化岩石的结合体,从而达到增加断面尺寸的效果,水平承载力是足以满足要求的。 4.竖向岩石锚杆应变峰值在孔口,远离孔口的方向应变逐渐减小,到端部应变值达到最低。随着荷载的增加,应变也不断的增加,但是锚杆端部的应变增加不是很大。 5.锚固体顶面受荷载作用时,锚固体的轴力在端部最大,逐渐向末端减小,最后趋于零。锚固体位移值的变化呈非线性特征,锚固体位移在荷载施加处(孔口)最大,沿锚固体方向逐渐减小,而且减小幅度在孔口较大,随着远离荷载作用面减小幅度逐渐变小。应力也呈非线性变化特征,靠近孔口附近很短距离内剪应力从零迅速增加到最大,随后,剪应力沿锚固体方向,在很短距离内又迅速减小,剪应力减小到一定值之后,沿着锚固体方向保持平缓下降。 6.剪应力大小与施加的荷载有关,随着荷载的增大,剪应力的峰值在不断的增大,并且剪应力的分布区域不断向下扩展,但是剪应力区向下扩展的范围却非常有限。 7.锚固长度越小,剪应力峰值越大,不同锚固何置处的剪应力也越大,其剪应力分布曲线越陡峭:锚固长度越大,剪应力峰值越小,不同锚固位置处的剪应力也越小,其剪应力分布曲线越平缓。说明锚固能力的大小与锚固长度有关。适当的增加锚固长度可以减小锚固体端部应力峰值,并且使得沿锚固体全长范围内的应力分布更加合理,可以在一定程度上提高锚杆的锚固能力。但是无限制的增加锚固长度却是毫无意义的,因为过长的锚固体并不能充分发挥它的锚固能力,只能造成材料上的浪费。所以锚固长度存在一个最优值。 8.锚固体的半径越小,剪应力的峰倩越大,分布范围越小,剪应力曲线越陡峭;半径越大,其所受的剪应力的峰值越小,分布范围较大,剪应力曲线越平缓。说明在相同荷载作用下,锚固体半径大的剪应力分布更均匀,受力性能更好,但是实际中也存在一个最优值。 9.锚固体的应力分布还与岩体的性质有关,E/Ea的值越大,即岩石越坚硬,同一荷载水平下,最大剪应力越大,分布范围较小,集中程度越大;E/Ea的值越小,即岩石越松软,最大剪应力越小,剪应力分布范围越大,越均匀。 总之,养护期、锚固体半径、锚固长度、锚距及岩体性质对锚固基础承载能力均有重要的影响,在锚固设计过程中,应该针对不同的岩体选择不同的锚固参数,从而达到优化目的,使设计即安全又经济。
其他文献
本文以大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院承担的“传动装置供油系统设计”科研项目为背景,为实现供油系统的高效运行,主要针对传动装置供油系统中的溢流阀、减压阀、换
词汇学习是英语学习中最基本、最重要的部分之一.没有词汇的学习,对学生进行其他方面知识的传授和技能的训练也就无从谈起.掌握一定数量的词汇有助于提高学生的语言表达能力
随着教育水平的日益更新和发展,小学英语作为教育教学中的重要组成部分得到了广泛的应用.词汇教学是小学英语语言内容的重点环节,小学英语也是奠定良好基础的最佳阶段,教师在
学位
粘滑振动就是两接触界面在一定条件下发生的按一定周期交替滑动与粘着的过程,是一种在具有相对运动的摩擦副接触面上比较常见的现象,它会引起接触面动应力的瞬时加强从而导致
液压支架作为现代化高产高效率矿井中综合机械化采煤的关键设备之一,是保证作业空间和安全生产的重要设备,其重量约占整个综合采煤设备总重量的8096~9096,其费用约占整个综采
初中阶段对于学生的成长来说是非常重要的时期,如能在这一阶段接受必要的德育教育,将有助于学生形成正确的世界观、人生观及价值观,有助于学生未来的健康成长及成才.初中班主
下寺湾油田位于鄂尔多斯盆地中南部,构造单元属伊陕斜坡,是近年勘探开发的主战场。本次研究的下寺湾油田泉83井区位于下寺湾油田川道以北,其主要含油层段为延长组长二段,含油面积
随着新课程改革的推行,各种新型教学方式逐渐被运用于课堂教学中.学本简课堂是一种坚持以学生为本的新型教学模式,将其运用到小学数学课堂教学中,是尊重学生主体地位的表现,
学位