【摘要】：隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各類水利水電工程的大量興建，巖土工程（邊坡、地下洞室等）的長期穩(wěn)定性問題越來越受到人們的重視。預(yù)應(yīng)力錨索是巖土工程加固的主要措施之一，錨固結(jié)構(gòu)的長期有效性往往決定了巖土工程的長期穩(wěn)定性。水利水電工程一般屬于大型工程，其設(shè)計使用壽命長達(dá)百余年甚至更久遠(yuǎn)，錨固結(jié)構(gòu)能否在水利水電工程設(shè)計使用壽命內(nèi)正常發(fā)揮作用，是目前工程界面臨的難題。錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算理論已較為成熟，但在其長期有效性和長期穩(wěn)定安全性評價方面的研究工作卻較少見。因此，加強(qiáng)錨固結(jié)構(gòu)的長期有效性研究，是一項十分緊迫的工作。 本文以預(yù)應(yīng)力錨索的作用機(jī)理為研究基礎(chǔ)，以巖土工程（邊坡、地下洞室等）為研究對象，對錨固結(jié)構(gòu)進(jìn)行長期有效性進(jìn)行研究，以期獲得較為符合實際的計算分析和安全評價理論，滿足工程實際的需要，更好地為工程建設(shè)服務(wù)。本文取得的主要結(jié)論和成果如下： (1)從工程實際中預(yù)應(yīng)力錨索錨固段黏結(jié)應(yīng)力的非均勻分布特性出發(fā)，提出了錨固段黏結(jié)剪應(yīng)力非均勻分布的理想彈塑性模型。一般情況下預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力損失包括兩部分：其一是錨索張力鎖定后，，在較短時間內(nèi)由于錨索體系的回彈變形、施工與設(shè)計等人為因素所造成的預(yù)應(yīng)力損失量（短期）；另一部分是預(yù)應(yīng)力錨索在長期荷載作用下，由于灌漿材料的徐變、錨固段周圍巖體蠕變以及循環(huán)荷載、腐蝕介質(zhì)等原因造成的預(yù)應(yīng)力損失（長期）。同時研究得出了不同影響因素對預(yù)應(yīng)力損失的影響機(jī)理。 (2)通過收集整理多個已建水利水電工程中預(yù)應(yīng)力錨索的張拉力監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究分析預(yù)應(yīng)力錨索張拉力的變化特點，得出了預(yù)應(yīng)力錨索錨固工程的預(yù)應(yīng)力長期變化規(guī)律；揭示了預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)運行期張拉力變化呈大循環(huán)（大變幅、低頻率）周期性組合和小循環(huán)（小變幅、高頻率）周期性組合的主要特點。 (3)建立循環(huán)加載試驗?zāi)Ｐ�，研究了循環(huán)荷載作用下錨固結(jié)構(gòu)的耐久。結(jié)果表明，隨著荷載變幅的增大，最終循環(huán)次數(shù)呈指數(shù)形式衰減。 (4)建立室內(nèi)加速腐蝕試驗?zāi)Ｐ停芯苛烁g介質(zhì)作用下錨固結(jié)構(gòu)的耐久性。得出了預(yù)應(yīng)力錨筋在不同的應(yīng)力水平、材質(zhì)、時間、PH值等影響因素作用下的單位長度腐蝕量、斷面損失率等，同時建立了單位長度腐蝕量與各影響因素之間的關(guān)系曲線，并驗證了其合理性。 (5)研究了預(yù)應(yīng)力錨索錨固結(jié)構(gòu)失效概率與預(yù)應(yīng)力變化幅度、流變等的關(guān)系，建立了預(yù)應(yīng)力錨索錨固結(jié)構(gòu)長期有效的可靠性評價方法。以圓形隧洞的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)為研究對象，采用基于改進(jìn)蒙特卡羅法的MATLAB—ABAQUS聯(lián)合實現(xiàn)的有限元可靠度計算程序，對圓形隧洞的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了計算分析和評價，并對錨固體在不同時間流變下失效概率的量值進(jìn)行了趨勢對比分析。結(jié)果表明，錨固體失效概率隨著圍巖體流變時間的增長而逐漸增加，隨著預(yù)應(yīng)力變化幅度的提高失效概率迅速減小。
【學(xué)位授予單位】：長江科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU476

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2584614