錨桿錨固系統(tǒng)的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)特性

第1章緒論

1.1引言

1.2問(wèn)題的提出及研究意義

1.3基樁應(yīng)力波檢測(cè)理論在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用

1.4錨桿及其檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

1.5主要研究?jī)?nèi)容

1.6技術(shù)成果和創(chuàng)新點(diǎn)

第2章錨桿錨固系統(tǒng)的錨固作用原理及應(yīng)力波傳播規(guī)律

2.1錨桿錨固系統(tǒng)的錨固作用原理

2.2一維桿件中應(yīng)力波傳播規(guī)律

2.3本章小結(jié)

第3章錨桿的無(wú)損檢測(cè)模型試驗(yàn)

3.1模型試驗(yàn)的相似理論

3.2試驗(yàn)方法

3.3測(cè)試系統(tǒng)

3.4試件制作

3.5本章小結(jié)

第4章應(yīng)力波在錨桿體與錨固介質(zhì)中傳播的同步性

4.1引言

4.2錨桿中應(yīng)力波傳播理論

4.3錨桿中應(yīng)力波傳播同步性檢測(cè)的測(cè)試依據(jù)

4.4試驗(yàn)結(jié)果與分析

4.5本章小結(jié)

第5章非加載狀態(tài)下錨桿與基樁中應(yīng)力波傳播速度的變化特征

5.1引言

5.2應(yīng)力波速的計(jì)算方法

5.3試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)試與分析

5.4本章小結(jié)

第6章非加載狀態(tài)下錨桿的錨固質(zhì)量檢測(cè)及頻譜分析

6.1引言

6.2非加載狀態(tài)下缺陷錨桿的錨固分析

6.3非加載狀態(tài)下錨桿的信號(hào)處理與分析

6.4本章小結(jié)

第7章動(dòng)靜阻尼對(duì)錨桿瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)影響分析

7.1引言

7.2瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)的波動(dòng)方程

7.3錨桿瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)的解析解

7.4本章小結(jié)

第8章多點(diǎn)布測(cè)下錨固缺陷診斷的小波多尺度分析

8.1引言

8.2小波變換的基本原理

8.3測(cè)點(diǎn)布置及波速測(cè)定

8.4錨桿的動(dòng)測(cè)信號(hào)特征分析

8.5錨桿原始信號(hào)的小波多尺度分析

8.6應(yīng)力波速大小及變化特征

8.7進(jìn)行多點(diǎn)布測(cè)及小波多尺度分析的原因

第9章荷載作用下完整錨桿應(yīng)力分布及動(dòng)測(cè)參數(shù)的變化特征

9.1引言

9.2模型試驗(yàn)

9.3完整錨桿應(yīng)力分布及發(fā)展

9.4完整錨桿動(dòng)測(cè)參數(shù)的變化特征

9.5本章小結(jié)

第10章荷載作用下缺陷錨桿應(yīng)力分布及動(dòng)測(cè)參數(shù)的變化特征

10.1引言

10.2缺陷錨桿應(yīng)力分布及發(fā)展

10.3缺陷錨桿動(dòng)測(cè)參數(shù)的變化特征

10.4本章小結(jié)

結(jié)論

展望

參考文獻(xiàn)

名詞索引 2100433B

本書(shū)在國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，基于應(yīng)力波理論、模型相似理論等，采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)、現(xiàn)代信號(hào)處理等相結(jié)合的手段，提出了一種多點(diǎn)布測(cè)的試驗(yàn)測(cè)試方法，研究是否加載情況下錨桿錨固系統(tǒng)的低應(yīng)變動(dòng)力響應(yīng)特征，揭示錨桿錨固系統(tǒng)中激發(fā)應(yīng)力波的傳播規(guī)律和特性，闡述基樁與錨桿錨固系統(tǒng)的動(dòng)測(cè)技術(shù)的差異，探討加載情況下完整與缺陷錨桿的應(yīng)力分布及發(fā)展，動(dòng)態(tài)信號(hào)、基頻、阻尼比及動(dòng)剛度的變化，分析荷載對(duì)錨桿瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)的影響。本研究將為錨桿錨固系統(tǒng)在施工及使用過(guò)程中的無(wú)損檢測(cè)提供科學(xué)指導(dǎo)。

本書(shū)可供國(guó)防、土木、采礦、水利、交通工程及相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員以及高等院校的教師、本科生和研究生參考使用。

層狀巖體具有各向異性、非均質(zhì)性等特殊的工程地質(zhì)屬性，以其作為工程載體，工程事故常易被引發(fā)；然而，目前針對(duì)這種特定地層條件下的錨固理論研究尚未開(kāi)展，嚴(yán)重滯后于工程應(yīng)用。本項(xiàng)目擬遵循室內(nèi)試驗(yàn)、理論建模以及工程應(yīng)用相結(jié)合的研究思路，以層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)為研究對(duì)象，開(kāi)展錨固系統(tǒng)荷載傳遞與破壞機(jī)制研究；通過(guò)室內(nèi)拉拔試驗(yàn)，揭示層狀地層條件下不同布設(shè)角度錨桿三相兩界面錨固系統(tǒng)的荷載傳遞特性及破壞特征；構(gòu)建能反映巖體層狀結(jié)構(gòu)特征、考慮系統(tǒng)多界面特性及錨桿布設(shè)角度影響的錨固力學(xué)模型，求解獲得系統(tǒng)各界面力學(xué)方程表達(dá)式，并結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)力分析，給出層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)破壞類(lèi)型判別標(biāo)準(zhǔn)與拉拔極限荷載計(jì)算公式；結(jié)合工程實(shí)際，驗(yàn)證理論模型的合理性。本項(xiàng)目皆在為層狀巖體錨桿錨固設(shè)計(jì)與計(jì)算、科學(xué)評(píng)價(jià)及優(yōu)化提供強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

層狀巖體因其特殊工程地質(zhì)屬性，以其作為工程載體，極易引發(fā)工程事故。本項(xiàng)目緊密?chē)@層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)荷載傳遞規(guī)律及其破壞機(jī)制兩計(jì)劃要點(diǎn)，通過(guò)系統(tǒng)的理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與數(shù)值分析等研究手段，相互驗(yàn)證推導(dǎo)層狀巖體錨桿及其極端特例缺陷錨桿錨固力學(xué)微分方程及其解析解，并給出迭代計(jì)算方法與求解步驟，揭示了層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)界面荷載傳遞機(jī)制；分析了錨桿剪應(yīng)力分布類(lèi)型、拉拔極限荷載大小及破壞特征之間的內(nèi)在關(guān)系，并給出了相關(guān)判別標(biāo)準(zhǔn)及取值方法；建立了包含層狀巖體地層在內(nèi)的錨桿錨固系統(tǒng)動(dòng)力分析模型，給出了其動(dòng)力控制方程的具體有限差分格式，并編程使其程序化。依托本項(xiàng)目發(fā)表學(xué)術(shù)論文5篇，其中SCI檢索3篇，EI收錄2篇；培養(yǎng)研究生7人次，其中博士3人次，碩士4人次；總體上完成了原定的研究目標(biāo)，研究成果皆可為層狀巖體錨桿錨固技術(shù)提供強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。 2100433B

錨固系統(tǒng)的長(zhǎng)期性能是影響許多重大工程安全的重要因素。目前的邊坡錨固系統(tǒng)一般基于極限平衡法進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給予一定的安全富裕來(lái)考慮錨固系統(tǒng)在服役期間錨索的受力變化及其對(duì)安全的影響，更沒(méi)有考慮不同邊坡部位錨索在服役期間受力的可能差異，尤其對(duì)近年來(lái)開(kāi)始廣泛應(yīng)用的壓力分散型錨索來(lái)說(shuō)，其相關(guān)研究更是空白。本申請(qǐng)主要針對(duì)引起在役環(huán)境邊坡錨索受力變化的主要因素地震，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)、模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與數(shù)值分析等方法系統(tǒng)地研究邊坡加固的壓力分散型錨固系統(tǒng)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)，給出典型地層、典型結(jié)構(gòu)邊坡不同部位的壓力分散型錨索在不同地震烈度作用下的受力變化規(guī)律以及錨固段的傳力機(jī)制，總結(jié)邊坡加固的壓力分散型錨固系統(tǒng)在地震作用下的可能破壞模式，提出考慮地震效應(yīng)的邊坡錨固系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與在役邊坡錨固系統(tǒng)的安全控制措施。研究成果對(duì)邊坡（滑坡）工程防護(hù)有重要理論意義與工程應(yīng)用價(jià)值。