高陡邊坡預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力損失機(jī)理及其試驗(yàn)研究項(xiàng)目摘要

預(yù)應(yīng)力錨索錨固技術(shù)是解決高陡邊坡工程穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)，但是因預(yù)應(yīng)力損失而導(dǎo)致錨固失效的工程事故屢見(jiàn)不鮮。運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)、工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的綜合研究手段，研究預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力損失機(jī)理。建立邊坡巖土體與錨索預(yù)應(yīng)力損失之間的耦合效應(yīng)模型并進(jìn)行模型試驗(yàn)，推導(dǎo)出其本構(gòu)方程、松弛方程和蠕變方程，解決預(yù)應(yīng)力變化與巖土體蠕變之間的計(jì)算關(guān)系；研究預(yù)應(yīng)力錨索施工過(guò)程的成孔工藝、張拉工藝、鎖定工藝、封孔灌漿工藝等每個(gè)工藝階段，解決施工工藝階段預(yù)應(yīng)力損失的定性分析與定量計(jì)算問(wèn)題；通過(guò)錨口摩阻室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，推導(dǎo)出考慮孔道彎曲和孔道偏差影響的孔道摩阻理論計(jì)算公式，建立錨固力損失值與孔斜率及張拉荷載三者之間的計(jì)算公式，解決孔道摩阻計(jì)算問(wèn)題和孔道成孔工藝與張拉力控制問(wèn)題。研究成果可為高陡邊坡預(yù)應(yīng)力錨固工程的設(shè)計(jì)、施工、安全運(yùn)行管理以及預(yù)應(yīng)力損失的控制與補(bǔ)償技術(shù)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。

預(yù)應(yīng)力錨索錨固技術(shù)是解決高陡邊坡工程穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)，由于其預(yù)應(yīng)力損失值和巖土體蠕變量定量計(jì)算不準(zhǔn)確、測(cè)力傳感器準(zhǔn)確度低等原因，導(dǎo)致錨固失效的工程事故屢見(jiàn)不鮮，因此有必要研究高陡邊坡預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力損失機(jī)理。采用理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的綜合研究手段，分析了邊坡蠕變與預(yù)應(yīng)力損失之間的耦合效應(yīng)關(guān)系，建立了邊坡巖土體與錨索預(yù)應(yīng)力損失之間的耦合效應(yīng)模型并進(jìn)行模型試驗(yàn)，推導(dǎo)出其本構(gòu)方程、松弛方程和蠕變方程。分析了室內(nèi)、外試驗(yàn)結(jié)果，研究了預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝的全過(guò)程，揭示了各工藝階段影響因子的影響機(jī)理及其錨固力損失的規(guī)律和特征，構(gòu)建了施工階段錨固力損失的定量計(jì)算和定性分析方法，建立了預(yù)應(yīng)力損失的控制與補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程中實(shí)時(shí)掌握錨索受力狀態(tài)解決信息化施工問(wèn)題，解決了設(shè)計(jì)過(guò)程中及時(shí)檢驗(yàn)支擋參數(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，對(duì)錨索錨固工程的設(shè)計(jì)、施工和安全運(yùn)行管理具有指導(dǎo)意義。通過(guò)錨口摩阻試驗(yàn)，揭示了錨口摩阻損失與預(yù)應(yīng)力筋張拉值、錨口錐度、鋼絞線直徑、千斤頂限位板槽深等相互影響關(guān)系，總結(jié)了預(yù)應(yīng)力筋在不同狀態(tài)下的錨口摩阻損失規(guī)律與特征，建立了限位板、夾片、鋼絞線三者之間最優(yōu)組合關(guān)系。分析了預(yù)應(yīng)力錨索受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)據(jù)進(jìn)行了反分析，開(kāi)發(fā)了系列多功能監(jiān)測(cè)儀器及其錨索錨固力受力狀態(tài)智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建立了振弦式傳感器制造及量測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了錨索受力狀態(tài)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集和受力狀態(tài)變化趨勢(shì)智能化分析，解決了錨固工程運(yùn)行管理過(guò)程中的安全監(jiān)測(cè)和安全評(píng)價(jià)問(wèn)題。

《博士后文庫(kù)》序言

序

前言

第一篇預(yù)應(yīng)力錨索錨固力損失機(jī)理

第二篇預(yù)應(yīng)力錨索錨固力損失監(jiān)測(cè)技術(shù)

第三篇預(yù)應(yīng)力錨索錨固力監(jiān)測(cè)工程應(yīng)用研究 2100433B

本書(shū)共三篇，第一篇介紹了預(yù)應(yīng)力錨索錨固力損失機(jī)理，全面系統(tǒng)研究了預(yù)應(yīng)力錨索錨固力損失因子，總結(jié)了錨固力損失規(guī)律，給出了定性分析和定量計(jì)算方法。第二篇為預(yù)應(yīng)力錨索錨固力損失監(jiān)測(cè)技術(shù)，深入研究了振弦式傳感技術(shù)和量測(cè)技術(shù)，研發(fā)了基于振弦傳感技術(shù)的預(yù)應(yīng)力錨索錨固力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。第三篇為預(yù)應(yīng)力錨索錨固力監(jiān)測(cè)工程應(yīng)用研究，通過(guò)室內(nèi)檢測(cè)試驗(yàn)、高邊坡錨固工程和礦山采空區(qū)監(jiān)測(cè)工程，分析了錨固力變化規(guī)律，驗(yàn)證了預(yù)應(yīng)力錨索錨固力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性。

張弦結(jié)構(gòu)體系已廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、會(huì)展設(shè)施、交通樞紐等重要工程，服役期內(nèi)拉索松弛和銹蝕會(huì)導(dǎo)致明顯的預(yù)應(yīng)力損失，影響結(jié)構(gòu)的承載特性和安全性?，F(xiàn)有預(yù)應(yīng)力損失的研究主要集中在施工階段和溫度效應(yīng)上，對(duì)拉索松弛和銹蝕導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力損失及其對(duì)結(jié)構(gòu)影響的研究較為缺乏。本項(xiàng)目在分析服役期內(nèi)拉索預(yù)應(yīng)力損失誘致因素的基礎(chǔ)上，探索拉索松弛和銹蝕機(jī)理，研究拉索絞捻特性對(duì)松弛模型的影響機(jī)制，建立考慮拉索松弛和銹蝕影響的拉索預(yù)應(yīng)力時(shí)變模型；分析現(xiàn)有三點(diǎn)彎曲法等索力測(cè)試方法的適用范圍以及存在問(wèn)題，研制拉索彎曲性能試驗(yàn)裝置并開(kāi)展系列試驗(yàn)，建立拉索抗彎剛度計(jì)算公式，探索基于抗彎剛度修正的改進(jìn)頻率法；考慮服役期內(nèi)拉索預(yù)應(yīng)力損失的時(shí)變模型以及拉索內(nèi)力實(shí)測(cè)結(jié)果，研究拉索預(yù)應(yīng)力損失對(duì)在役張弦結(jié)構(gòu)承載特性的影響，建立張弦結(jié)構(gòu)索力檢測(cè)體系判定、補(bǔ)張拉及換索機(jī)制。成果可為大跨結(jié)構(gòu)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供理論支撐，對(duì)張弦結(jié)構(gòu)安全保障具有重要科學(xué)意義。