加锚节理论文_李明江

导读:本文包含了加锚节理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:节理,锚固,锚杆,力学,锈蚀,模型,横向。

加锚节理论文文献综述

李明江[1](2019)在《海水侵蚀下加锚节理岩体锚固锈蚀试验研究》一文中研究指出锚杆作为岩土体锚固加固措施,自19世纪90年代以来发展迅猛,在实际工程中被大量采用,用以保证工程的稳定和安全。锚杆等锚固结构大多处于隐蔽位置,工作环境复杂,往往存在着侵蚀杂质、杂散电流等损害因素。在这样的环境中,锚杆等在长期的服役中逐渐被侵蚀、老化甚至破坏,使得其效用逐渐减弱甚至失效,危及整个工程的安全。在近海区域中,穿越区域往往多节理发育,海水极易侵蚀,且海水中氯离子含量丰富,对于锚杆等腐蚀尤为严重。锚杆等锚固结构失效,其造成的损失相比陆地工程来说更为严重,因此,我们应当重视海水侵蚀下锚固结构耐久性问题。本文依托于国家自然科学基金项目“海水长期侵蚀下海底隧道加锚节理岩体锚固锈蚀损伤演化机理研究”,通过室内试验、并结合理论分析、数值模拟等手段,开展了海水侵蚀下加锚节理岩体锚固锈蚀试验研究,主要的开展工作如下:(1)设计并开展加锚节理岩体加速锈蚀试验,分析了电流密度、锈蚀时间以及氯离子浓度等对实际锈蚀量和理论锈蚀量间误差的影响程度。结果表明:锈蚀时间对实际锈蚀量以及理论锈蚀量误差影响最大,氯离子浓度影响最小;随着锈蚀电流密度与锈蚀时间的增加,误差值逐渐增大,而随着氯离子浓度增加,误差值逐渐减小。因此在后续加速锈蚀试验中,应该适当降低锈蚀时间以及锈蚀电流密度,已得到更加准确地的锈蚀量。(2)通过对加速锈蚀后锚杆的锈蚀特征开展研究,探究加速锈蚀与自然锈蚀两种锈蚀下的差异。研究表明:两种锈蚀下锈蚀产物有所差异,自然锈蚀下以红褐色Fe203为主,加速锈蚀下前期氧化完全,产物以红褐色Fe203为主,后期氧化不完全,产物以Fe304为主;节理裂隙的存在使得锈蚀后锚杆存在蚀坑,将其简化为“反向半椭圆”模型,基于此提出蚀坑深度以及外扩区厚度随锈蚀产物的分布模型。(3)设计了六种节理裂隙分布试件,加速锈蚀后得到不同锈蚀度下的试件,通过拉拔试验研究锈蚀对于锚杆粘结性能的损伤。结果表明:裂隙分布对于锈蚀锚杆的锚固性能影响不一,裂隙分布越密集,锈蚀损伤越严重,锚固性能下滑越严重;以未锈蚀试件为样本拟合得到两阶段的粘结滑移曲线,联立粘结强度降低系数以及滑移比,建立不同锈蚀度下的粘结滑移本构关系模型,经由试验数据验证,与实际试验所得到的曲线吻合性较好。(4)经由PFC2D离散元程序对于单节理裂隙以及双节理裂隙拉拔试验进行了模拟,建立模型过程中赋予劣化系数以模拟不同锈蚀度下锈蚀损伤对于锚固性能的影响。通过提取模拟后应力位移曲线同试验值对比发现,部分曲线误差偏大,但整体两者的吻合性较好。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-16)

刘涵[2](2019)在《加锚节理类岩体裂纹扩展试验研究》一文中研究指出自然岩体中存在着大量的层理、裂隙和节理等缺陷,这些缺陷的存在严重影响了岩体的安全性和稳定性,目前,国内外科研学者大多采用加锚杆的方式对岩体进行加固,以其控制岩体的变形破坏,但许多工程实例表明,岩体工程在锚杆的锚固作用下,时常也会有结构失稳引起岩体破坏,究其原因主要是由于加锚岩体内裂隙萌生、扩展造成的。加锚岩体在受到外力作用下,会造成结构应力的重新分布致使裂纹产生,降低锚杆的锚固作用,造成工程事故的发生。因此,研究加锚节理岩体裂纹变化,对探究加锚裂隙岩体力学性能、破坏机制以及岩体工程设计施工都有重要意义。本文以湖南张家界地区石英砂岩为研究对象,基于相似理论,分别制作了完整以及不同裂隙倾角的加锚和无锚类岩体试样,以理论分析和室内试验相结合的方式对加锚和无锚类岩体进行单轴压缩试验和声发射试验,根据试验所得结果对试件破坏特征和声发射特征进行分析。所得主要研究以及相关结论如下:(1)通过对加锚和无锚完整以及不同裂隙倾角类岩体进行单轴压缩试验,研究加锚和无锚类岩体在荷载作用下裂纹萌生扩展机制,研究结果表明:在受力过程中加锚试件裂纹扩展形式简单、裂纹数目少以及裂纹萌发的时间较晚,在试件破坏时被锚杆衔接无碎裂,无锚试样的破坏特征与加锚类岩体相反。(2)通过对受载过程中的加锚和无锚类岩体进行应力-应变信号的采集,研究加锚和无锚类岩体在荷载作用下的强度特征。研究表明:相比无锚试件,加锚试件在受载作用下其应力应变曲线相对光滑,没有较多的应力突降。加锚试件峰值强度、残余强度均出现不同程度的提高,无锚峰值强度过后呈现迅速跌落,而加锚试件的峰值强度呈现出阶梯型下跌趋势。(3)通过观察加锚和无锚类岩体单轴抗压强度可知:加锚类岩体节理倾角90°与加锚无节理试件抗压强度相差了0.050MPa,无锚节理倾角90°与无锚无节理试件抗压强度相差0.254MPa,两者相差不大,分析认为节理倾角90°对于岩体力学性质影响不大。此外,加锚和无锚类岩体不同裂隙倾角单轴抗压强度均呈现先减小后增大的趋势,说明裂隙倾角对岩体强度的影响规律适应于加锚岩体。(4)采用声发射测试系统对加锚和无锚类岩体进行单轴压缩试验过程的信号采集,研究加锚和无锚类岩体结构损伤变化特征。研究表明:声发射撞击率和能率均能很好的描述岩石结构损伤变化情况,撞击率对于反映岩石能量方面比能率更敏感,加锚试样在加载过程中声发射能率和撞击率在应力-应变曲线达到峰值强度后还会再次出现声发射能率和撞击率陡增的现象,这是由于锚杆的存在,可以继续抵抗一部分荷载作用。(本文来源于《南华大学》期刊2019-05-01)

郭浩希[3](2019)在《锚固角度对加锚节理面的剪切特性影响分析》一文中研究指出岩体中往往存在大量的节理和断层,这些岩体内部复杂的作用机理给我们在岩体支护工程中的设计和施工带来了不少的阻碍和风险。能否正确认识到加固节理中的力学效应,通常决定着我们是否能够很好的满足工程要求。锚杆支护手段从诞生以来就是工程师们一直青睐的工程伙伴儿,在节理岩体加固工程中也发挥着十分重要的作用。然而,跟发达国家相比,我国对加锚节理方面的研究仍然还是比较缺乏。锚杆锚固角度是初始设计就需要考虑的问题,对节理面的剪切性能,乃至整个岩体的稳定性都有着十分重要的影响。因此,本文以锚杆锚固角度为切入点,系统的研究加锚节理面的剪切力学特性以及相关的数值模拟方法,重点探讨锚固角度在其中所扮演的重要角色。本文首先从理论上分析了加锚节理面的锚杆和岩体节理在剪切性能上各自的力学特性和变形特征,指出加锚节理中锚杆的破坏类型主要有两种,即拉剪屈服和弯曲屈服,并就锚杆的轴横向作用对节理面的剪切强度贡献值进行了计算和分析。考虑到Flac3D软件在解决岩土工程问题的广泛适用性,本文在以上理论的基础上以该软件为研究手段,研究了几种不同因素对节理面的剪切性能的影响。结果表明,锚固角度对节理面抗剪强度的提高是最重要的。基于上述锚杆对加锚节理剪切强度的加强效应,本文以块体理论为基础,分别讨论了单面滑动和双面滑动的加固方案,就两个方案分别研究稳定性加固的最优锚固角,建立相关的数值模型进行验证和分析,并就具体的工程锚固设计提出建议,最后对一个具体的工程实例进行了锚杆支护设计。此外,本文在研究过程中发现,节理在实际工程中往往是不规则的,随机的,故想要真正了解节理的内在机理,就需要有能够较好的模拟节理网络的手段。故本文以块体理论和Monte-Carlo理论为导向,探求数值模拟节理的方法,并得出初步的程序编制流程图。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-23)

朱建[4](2018)在《海水侵蚀下加锚节理岩体锚固锈蚀损伤分析》一文中研究指出锚固结构在土木工程中已经得到了广泛应用。锚固结构构造简单、施工方便、具有较高的经济性,此外,工程适应性较强。在海底隧道中,由于节理较发育,且有海水渗流作用,锚固支护结构饱受氯离子侵蚀,锚杆锈蚀现象较为严重。锈蚀造成锚固结构出现损伤,导致其支护强度降低,严重影响了海底隧道的围岩稳定性。本文以国家自然科学基金项目“海水长期侵蚀下海底隧道加锚节理岩体锚固锈蚀损伤演化机理研究”为依托,自主研制了胶州湾海底隧道围岩岩体的相似材料,并设计带裂隙试样模拟节理岩体,通过电化学工作站对其进行加速腐蚀。通过开展模型试验、力学试验,利用理论分析、数值模拟等手段,对不同锈蚀度下锚固体的抗压、粘结力等力学性能的劣化规律进行研究,具体工作及成果如下:①通过电化学工作站以恒电流方法对锚固体进行加速锈蚀,观察了加锚节理岩体锈蚀后的蚀坑形态。通过对相似试样进行不同时间、不同电流的电化学腐蚀试验,得到了对应的锈蚀度,标定了腐蚀时间、加载电流与锚杆锈蚀度的关系曲线,并得出同一加载电流下,锚杆锈蚀度与腐蚀时间的正相关曲线。②通过开展无裂隙加锚试样及带裂隙加锚试样的单轴压缩试验,得到了节理的存在对锚固体抗压强度劣化的影响。通过对不同锈蚀度下的带裂隙加锚试样开展力学试验,获得了锚固体抗压强度与锚杆锈蚀度的关系曲线,同时得到了锚杆锈蚀度与锚杆-基体界面的粘结强度以及与荷载位移的关系曲线。③通过ABAQUS有限元模拟软件进行数值模拟分析,研究了锚杆力学性能与锈蚀度的关系曲线,同时进一步研究了锚杆在不同锈蚀度下对工程的具体影响,并建立锚固锈蚀单元模型。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-20)

汪小刚,周纪军,贾志欣,赵宇飞,刘立鹏[5](2016)在《加锚节理面的抗剪试验研究》一文中研究指出通过一系列剪切模型试验,研究在不同法向力、预应力和锚固情况下锚索对平滑节理面抗剪性能的影响,利用对比试验将销钉力、预应力和轴力增量3种力的抗剪作用分离出来,着重探讨了在剪切过程中3种力对节理面的抗剪贡献,并分析了锚索模拟体的破坏形式。试验结果表明,预应力锚固明显提高了节理面剪切力-位移曲线初始段的抗剪力和剪切刚度,并使得曲线末段表现出塑性强化的特征;预应力大小对加锚节理面抗剪强度的影响与试验条件、节理面状况和锚固角等有关。试验和理论分析表明,剪切位移开始阶段预应力和销钉作用发挥了主要作用,杆体形成塑性铰后轴力增量则起了重要的作用,锚索的破坏一般发生在节理面附近,属于拉剪复合破坏模式。(本文来源于《岩土力学》期刊2016年S2期)

杨哲伟,王清良,全爱国[6](2015)在《加锚节理岩体锚杆抗剪作用中的力学特性研究》一文中研究指出采用ANSYS有限元软件,建立了加锚节理岩体的叁维数值分析模型,当锚杆的横向导轨作用发生时,对其受力及形变特性进行了深入分析。研究结果表明,两节理附近锚杆承受剪切相反的扭转力矩的作用,节理处也是其最大剪应变分布区;节理两侧锚杆存在上下拉压相反的轴向应力及应变;模型前后方向锚杆产生均衡的作用力及均衡应变。(本文来源于《煤炭技术》期刊2015年12期)

周玉,宋宏伟,赵斌[7](2015)在《加锚节理岩体锚杆横向抗剪导轨作用规律研究》一文中研究指出采用数值模拟计算与物理模型相似试验,并与正交设计相结合,分析了锚杆"导轨作用"效应受各影响因素的影响程度以及影响趋势规律。结果表明:对锚杆轴力影响最大的是岩性,随着节理错动,锚杆直径和节理性质的影响增大;直径和锚固角是分离量的主要影响因素,剪切位移最大时,岩性成为最大影响因素,交角与分离量呈负增长,其他因素均为正相关;对岩体剪切强度影响最大的因素是岩性,节理性质次之,除锚固角外,其他因素均与剪切力呈正增长。在影响规律基础上,分析了各因素对锚杆导轨效应影响的内在机理,并通过室内试验做了进一步验证。研究成果对煤炭开采等工程载荷下裂隙岩体稳定性的锚杆加固控制以及保证工程安全具有积极意义。(本文来源于《采矿与安全工程学报》期刊2015年03期)

柏凯红[8](2015)在《加锚节理力学特性及其边坡稳定性研究》一文中研究指出随着基础建设的不断发展,边坡工程日益增多,节理边坡失稳问题凸显出来,锚杆加固技术作为最常用的边坡支护手段广泛应用于工程中。但是由于地质体本身性质的复杂与多样性,导致目前的锚杆支护机理理论还不够完善,对工程的指导作用还存在一定不足,继续开展锚杆加固边坡方面的研究很有必要。本文抓住节理边坡稳定性及强度往往受控于节理弱面的性质这一思想,对节理弱面进行了研究,宏观上分析了其性状对节理边坡破坏类型的影响,细观上分析了节理弱面的力学特性,基于地质体渐进破坏原则建立了平直节理面渐进破坏计算模型,更合理的描述节理的剪切特性;在节理渐进破坏计算模型基础上,考虑锚杆对节理弱面的加固作用,推导了加锚节理面抗剪强度表达式,其反映出锚杆抗剪支护理论适合描述锚杆对节理边坡的支护作用,即可以将锚杆对节理边坡的加固作用等效为节理“粘聚力”的增大;将此结论应用于节理边坡锚固平面滑动稳定性分析中,可得考虑锚杆受拉剪作用的边坡稳定性系数计算公式,可以从稳定性系数上定量反映锚杆加固效应。采用ANSYS对无支护和加锚支护的节理岩质边坡进行数值模拟,通过位移、应力以及稳定性系数的对比,反映了锚杆加固效应,并验证了稳定性计算公式的可行性和适用性;结合工程实例,采用两种考虑方式对锚杆进行设计,通过对比可知当采用全粘结锚杆支护节理边坡时,考虑锚杆轴横向作用的设计不仅更为合理,还可能达到节约钢材的目的。(本文来源于《重庆大学》期刊2015-05-01)

林永生,何吉,陈胜宏[9](2014)在《加锚节理岩体流变模型及数值模拟》一文中研究指出硬岩中的软弱结构面和软岩具有显着的黏弹性流变特性,考虑到岩体黏弹性流变的重要性,将西原模型引入到加锚节理岩体本构模型,提出改进的加锚节理岩体流变模型。推导其弹–黏弹–黏塑性本构方程并编制叁维有限元程序。实验室试验证实了改进的加锚节理岩体流变模型的合理性,且改进模型的计算结果与试验结果更接近。算例二的结果表明:岩体的黏弹性流变会使锚杆的应力增大,当其他参数一定时,岩体黏弹性流变系数越小锚杆的应力变化越快,岩体黏弹性弹性模量越小锚杆最终应力越大。在锚杆加固岩体分析中不考虑岩体黏弹性流变,则锚杆应力偏小,分析结果偏于安全。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2014年S2期)

袁平,陈益峰[10](2013)在《加锚节理面结构强度特性研究》一文中研究指出从加锚节理岩体系统的变形破坏过程出发,基于节理剪胀效应建立了节理面抗剪性能理论分析模型,研究节理处锚杆应力与层面切向变形状态的关系,提出了"等效抗剪强度相对贡献率"的概念,并将其作为评价加锚节理岩体加固效果的指标,初步探讨了锚杆的理论最优安装角。(本文来源于《工程建设》期刊2013年03期)

加锚节理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

自然岩体中存在着大量的层理、裂隙和节理等缺陷,这些缺陷的存在严重影响了岩体的安全性和稳定性,目前,国内外科研学者大多采用加锚杆的方式对岩体进行加固,以其控制岩体的变形破坏,但许多工程实例表明,岩体工程在锚杆的锚固作用下,时常也会有结构失稳引起岩体破坏,究其原因主要是由于加锚岩体内裂隙萌生、扩展造成的。加锚岩体在受到外力作用下,会造成结构应力的重新分布致使裂纹产生,降低锚杆的锚固作用,造成工程事故的发生。因此,研究加锚节理岩体裂纹变化,对探究加锚裂隙岩体力学性能、破坏机制以及岩体工程设计施工都有重要意义。本文以湖南张家界地区石英砂岩为研究对象,基于相似理论,分别制作了完整以及不同裂隙倾角的加锚和无锚类岩体试样,以理论分析和室内试验相结合的方式对加锚和无锚类岩体进行单轴压缩试验和声发射试验,根据试验所得结果对试件破坏特征和声发射特征进行分析。所得主要研究以及相关结论如下:(1)通过对加锚和无锚完整以及不同裂隙倾角类岩体进行单轴压缩试验,研究加锚和无锚类岩体在荷载作用下裂纹萌生扩展机制,研究结果表明:在受力过程中加锚试件裂纹扩展形式简单、裂纹数目少以及裂纹萌发的时间较晚,在试件破坏时被锚杆衔接无碎裂,无锚试样的破坏特征与加锚类岩体相反。(2)通过对受载过程中的加锚和无锚类岩体进行应力-应变信号的采集,研究加锚和无锚类岩体在荷载作用下的强度特征。研究表明:相比无锚试件,加锚试件在受载作用下其应力应变曲线相对光滑,没有较多的应力突降。加锚试件峰值强度、残余强度均出现不同程度的提高,无锚峰值强度过后呈现迅速跌落,而加锚试件的峰值强度呈现出阶梯型下跌趋势。(3)通过观察加锚和无锚类岩体单轴抗压强度可知:加锚类岩体节理倾角90°与加锚无节理试件抗压强度相差了0.050MPa,无锚节理倾角90°与无锚无节理试件抗压强度相差0.254MPa,两者相差不大,分析认为节理倾角90°对于岩体力学性质影响不大。此外,加锚和无锚类岩体不同裂隙倾角单轴抗压强度均呈现先减小后增大的趋势,说明裂隙倾角对岩体强度的影响规律适应于加锚岩体。(4)采用声发射测试系统对加锚和无锚类岩体进行单轴压缩试验过程的信号采集,研究加锚和无锚类岩体结构损伤变化特征。研究表明:声发射撞击率和能率均能很好的描述岩石结构损伤变化情况,撞击率对于反映岩石能量方面比能率更敏感,加锚试样在加载过程中声发射能率和撞击率在应力-应变曲线达到峰值强度后还会再次出现声发射能率和撞击率陡增的现象,这是由于锚杆的存在,可以继续抵抗一部分荷载作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

加锚节理论文参考文献

[1].李明江.海水侵蚀下加锚节理岩体锚固锈蚀试验研究[D].山东大学.2019

[2].刘涵.加锚节理类岩体裂纹扩展试验研究[D].南华大学.2019

[3].郭浩希.锚固角度对加锚节理面的剪切特性影响分析[D].华南理工大学.2019

[4].朱建.海水侵蚀下加锚节理岩体锚固锈蚀损伤分析[D].山东大学.2018

[5].汪小刚,周纪军,贾志欣,赵宇飞,刘立鹏.加锚节理面的抗剪试验研究[J].岩土力学.2016

[6].杨哲伟,王清良,全爱国.加锚节理岩体锚杆抗剪作用中的力学特性研究[J].煤炭技术.2015

[7].周玉,宋宏伟,赵斌.加锚节理岩体锚杆横向抗剪导轨作用规律研究[J].采矿与安全工程学报.2015

[8].柏凯红.加锚节理力学特性及其边坡稳定性研究[D].重庆大学.2015

[9].林永生,何吉,陈胜宏.加锚节理岩体流变模型及数值模拟[J].岩石力学与工程学报.2014

[10].袁平,陈益峰.加锚节理面结构强度特性研究[J].工程建设.2013

论文知识图

3 加锚节理面抗剪强度与锚杆倾角...3 加锚节理裂隙构元的等效模型含不同裂隙充填物加锚试件单轴受压应力...不同节理摩擦角下的加锚节理最...加锚节理岩体的流变模型加锚节理岩体分析

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

加锚节理论文_李明江
下载Doc文档

猜你喜欢