發(fā)布時(shí)間：2020-02-09 22:52

【摘要】：隧道式錨碇是懸索橋的重要結(jié)構(gòu),隧道錨在荷載作用下,其工作性能直接關(guān)系到整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全。采用隧道式錨碇的國內(nèi)大跨懸索橋數(shù)量不是很多。隧道式錨碇一般用于節(jié)理不發(fā)育、巖體強(qiáng)度高且基巖埋深淺的懸索橋。在軟巖地區(qū)建造隧道錨存在穩(wěn)定性安全問題,在長期汽車荷載作用下,易發(fā)生失穩(wěn)破壞。重慶幾江長江大橋是國內(nèi)少見的在軟巖地區(qū)建造懸索橋隧道錨的橋例。該錨碇采用型鋼加勁復(fù)合式隧道錨,比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了錨體周圍圍巖所受大纜力傳遞路徑。型鋼垂直嵌入錨體,伸入周圍巖體與巖體形成整體結(jié)構(gòu)參與受力。本文以幾江長江大橋?yàn)楣こ瘫尘?對隧道錨施工階段及運(yùn)營階段進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,對各方案加強(qiáng)措施進(jìn)行了對比分析,并對縮尺模型進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。本文研究的主要內(nèi)容及得出的結(jié)論如下:1、通過巖土數(shù)值模擬分析專用軟件FLAC3D,建立了錨體、圍巖之間相互作用的連續(xù)三維模型,進(jìn)行了隧道錨開挖、荷載加載、超載等狀態(tài)數(shù)值分析,通過分析錨體與圍巖變形特點(diǎn)、應(yīng)力分布特征以及可能的破壞情況,確定了錨碇極限承載能力和最大變位。2、提出了隧道錨結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化和加強(qiáng)措施。進(jìn)一步通過巖土數(shù)值模擬分析軟件FLAC3D開展了隧道錨超載模擬,對比分析了初始方案和優(yōu)化方案,得到了采用型鋼加勁復(fù)合式隧道錨可顯著提高錨體周圍圍巖的穩(wěn)定安全系數(shù)。3、進(jìn)行了天然狀態(tài)下1: 10現(xiàn)場縮尺模型試驗(yàn),得到了在不同荷載作用下圍巖及錨體的瞬時(shí)變形、流變變形、強(qiáng)度特性以及破壞特征等結(jié)果。4、進(jìn)行了飽和和天然兩種狀態(tài)下的1: 30縮尺模型試驗(yàn)的載荷及流變試驗(yàn),得出了不同狀態(tài)下錨體及圍巖的變形、流變、強(qiáng)度、破壞特征結(jié)果,以及水對模型錨變形、強(qiáng)度的弱化程度研究結(jié)果。
【圖文】：

圖１．３．２幾江長江大橋北岸隧道式描碇（ｃｍ）逡逑隧道錨錨體長６０ｍ，錨體與水平面之間的夾角為３７°。錨體底部為方形，逡逑上部為半圓形，前錨面底部為ｌ0ｘ５ｍ的方形，頂部為直徑１０ｍ的半圓，后錨逡逑面底部為１４ｘ７ｍ的方形，頂部為直徑１４ｍ的半圓。錨體后錨面附近設(shè)４ｍ長、逡逑

圖１．３．３隧道錨加勁剛架構(gòu)造圖（ｃｍ）逡逑為提高錨體與巖體之間抗剪強(qiáng)度，錨體四周采用型鋼加勁。沿鋼束合力中心逡逑線縱向每２ｍ設(shè)一榀鋼支架，并使鋼支架位于相鄰兩錨桿的中間位置，支架間用逡逑角鋼聯(lián)結(jié)確�？臻g定位準(zhǔn)確。加勁工字鋼的施工采用先鉆孔，接著放入工字鋼定逡逑位后，，再伸入注漿管進(jìn)行注團(tuán)，鉆孔直徑為６２0ｃｍ，深度為２．８ｍ。逡逑１．４本文主要研究內(nèi)容逡逑懸索橋隧道錨大部分建造在巖體強(qiáng)度高、節(jié)理不發(fā)育且覆蓋層淺的區(qū)域。目逡逑前國內(nèi)建造在軟質(zhì)巖中的懸索橋隧道錨只有重慶鵝公巖長江大橋，幾江橋北岸隧逡逑道錨固區(qū)雖與該橋有相似的巖性，但巖石承載力更低，巖性更差，隧道錨是幾江逡逑大橋的關(guān)鍵核心構(gòu)件，錨碇發(fā)生移動(dòng)將嚴(yán)重影響大橋的穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致橋體發(fā)生逡逑破壞。因此，對幾江長江大橋隧道錨的穩(wěn)定性分析非常必要。逡逑擬通過巖土數(shù)值模擬分析專用ＦＬＡＣ３Ｄ軟件，進(jìn)行隧道式錨碇各構(gòu)件應(yīng)力行逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U448.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2577975