錨桿與膨脹土相互作用機理及試驗研究

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1、學校代號:10532學密號:S11011204級:公開湖南大學碩士學位論文錨桿與膨脹土相互作用機理及試驗研究Mechanismandexperimentresearchontheinteractionofanchorandexl9ansIVeso¨●●●byZHENGXinxiuB.E。(HunanUniVersity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringGeotechnicalEngineeringintheGraduat

2、eSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCHENChangfuMay,2014湖南大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名:卻獅稻日期:沙曄年莎月tq-日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)

3、送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權湖南大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密口,在年解密后適用本授權書。2、不保密回。(請在以上相應方框內(nèi)打“√”)作者簽名:導師簽名:粹捐花日期:沙燁年b月tq-日日期:馴噼易月,,歸錨桿與膨脹土相互作用機理及試驗研究摘要巖土錨固技術應用廣泛,膨脹土地區(qū)錨桿的荷載傳遞特性因土體的膨脹作用而變得復雜。本文通過試驗研究膨脹土的膨脹變形特性、錨桿一膨脹土界面變形特性及膨脹完成后錨桿的受力特性,提出了考慮膨脹和拉拔荷載共同

4、作用的錨桿荷載傳遞規(guī)律理論計算方法。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)采用正交試驗設計安排試驗方案,通過室內(nèi)土工試驗研究膨脹率的影響因素、膨脹變形特征及膨脹力的影響因素,得到了膨脹率隨初始干密度、初始含水率和上覆荷載的變化規(guī)律,膨脹力隨初始干密度、初始含水率和允許位移量的變化規(guī)律,以及膨脹變形時程曲線。提出了無荷膨脹率與初始干密度、初始含水率的經(jīng)驗公式、有荷膨脹率與初始干密度、初始含水率及上覆荷載的經(jīng)驗公式,以及膨脹力與初始干密度、初始含水率和允許位移量的經(jīng)驗公式。(2)利用課題組自主研制的錨桿.巖土界面摩阻性能測試儀,通過錨桿一膨脹土界面模型試驗,研究了錨桿一膨脹土界面變

5、形特性,得到了界面剪切應力一位移的關系曲線和峰值強度與飽和度的關系曲線,提出了錨桿一膨脹土界面三折線軟化本構(gòu)模型。(3)設計并制作了錨桿一膨脹土浸水拉拔模型裝置,研究了膨脹土浸水后膨脹變形特性和錨桿受力特性,得到了膨脹量與深度的關系曲線、不同深度土體膨脹時程曲線及膨脹完成后錨桿P.S曲線,提出了描述膨脹變形過程的擬合公式和膨脹量的計算公式。(4)基于荷載傳遞法建立膨脹和拉拔荷載共同作用的錨桿荷載傳遞模型,推導出錨桿荷載傳遞微分控制方程,得到了彈性階段錨桿位移、軸力和剪力的解析解和彈塑性階段錨桿位移、軸力和剪力的數(shù)值解,模型試驗結(jié)果驗證了理論計算方法的可行性。同時,通過

6、影響參數(shù)分析,探討了土表膨脹量、膨脹影響深度、錨固體直徑及錨固體彈性模量對錨桿受力特性的影響。關鍵詞:膨脹土;錨桿;界面;膨脹;模型試驗;荷載傳遞II碩士學位論文AbstractTherock—soilanchoringtechniqueiswidelyusedandtheloadtransfermechanismofanchorinexpansivesoilbecomescomplicatedduetotheswellingcharacteristicsofexpansivesoil.Theswelling-characteristicofexpansivesoil

7、,thedeformationpropertiesofanchorrod—expansivesoilinterfaceandthemechanicalcharacteristicsofanchoraftercompletionofexpansionwereresearchedbasedontests.Atheoreticalcalculationmethodfortheloadtranslfermechanismofanchorconsideringexpansionandtensionactionhasbeendeveloped.Thisthesi

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