錨桿錨固系統(tǒng)的瞬態(tài)動力響應特性內(nèi)容簡介

本書在國內(nèi)外學者研究成果的基礎上，基于應力波理論、模型相似理論等，采用理論分析、實驗室模型試驗、現(xiàn)代信號處理等相結合的手段，提出了一種多點布測的試驗測試方法，研究是否加載情況下錨桿錨固系統(tǒng)的低應變動力響應特征，揭示錨桿錨固系統(tǒng)中激發(fā)應力波的傳播規(guī)律和特性，闡述基樁與錨桿錨固系統(tǒng)的動測技術的差異，探討加載情況下完整與缺陷錨桿的應力分布及發(fā)展，動態(tài)信號、基頻、阻尼比及動剛度的變化，分析荷載對錨桿瞬態(tài)動力響應的影響。本研究將為錨桿錨固系統(tǒng)在施工及使用過程中的無損檢測提供科學指導。

本書可供國防、土木、采礦、水利、交通工程及相關領域的科研人員、工程技術人員以及高等院校的教師、本科生和研究生參考使用。

第1章緒論

1.1引言

1.2問題的提出及研究意義

1.3基樁應力波檢測理論在國內(nèi)外的發(fā)展和應用

1.4錨桿及其檢測技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1.5主要研究內(nèi)容

1.6技術成果和創(chuàng)新點

第2章錨桿錨固系統(tǒng)的錨固作用原理及應力波傳播規(guī)律

2.1錨桿錨固系統(tǒng)的錨固作用原理

2.2一維桿件中應力波傳播規(guī)律

2.3本章小結

第3章錨桿的無損檢測模型試驗

3.1模型試驗的相似理論

3.2試驗方法

3.3測試系統(tǒng)

3.4試件制作

3.5本章小結

第4章應力波在錨桿體與錨固介質中傳播的同步性

4.1引言

4.2錨桿中應力波傳播理論

4.3錨桿中應力波傳播同步性檢測的測試依據(jù)

4.4試驗結果與分析

4.5本章小結

第5章非加載狀態(tài)下錨桿與基樁中應力波傳播速度的變化特征

5.1引言

5.2應力波速的計算方法

5.3試驗結果的測試與分析

5.4本章小結

第6章非加載狀態(tài)下錨桿的錨固質量檢測及頻譜分析

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)下錨桿的信號處理與分析

6.4本章小結

第7章動靜阻尼對錨桿瞬態(tài)動力響應影響分析

7.1引言

7.2瞬態(tài)動力響應的波動方程

7.3錨桿瞬態(tài)動力響應的解析解

7.4本章小結

第8章多點布測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測點布置及波速測定

8.4錨桿的動測信號特征分析

8.5錨桿原始信號的小波多尺度分析

8.6應力波速大小及變化特征

8.7進行多點布測及小波多尺度分析的原因

第9章荷載作用下完整錨桿應力分布及動測參數(shù)的變化特征

9.1引言

9.2模型試驗

9.3完整錨桿應力分布及發(fā)展

9.4完整錨桿動測參數(shù)的變化特征

9.5本章小結

第10章荷載作用下缺陷錨桿應力分布及動測參數(shù)的變化特征

10.1引言

10.2缺陷錨桿應力分布及發(fā)展

10.3缺陷錨桿動測參數(shù)的變化特征

10.4本章小結

結論

展望

參考文獻

名詞索引 2100433B

層狀巖體具有各向異性、非均質性等特殊的工程地質屬性，以其作為工程載體，工程事故常易被引發(fā)；然而，目前針對這種特定地層條件下的錨固理論研究尚未開展，嚴重滯后于工程應用。本項目擬遵循室內(nèi)試驗、理論建模以及工程應用相結合的研究思路，以層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)為研究對象，開展錨固系統(tǒng)荷載傳遞與破壞機制研究；通過室內(nèi)拉拔試驗，揭示層狀地層條件下不同布設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；構建能反映巖體層狀結構特征、考慮系統(tǒng)多界面特性及錨桿布設角度影響的錨固力學模型，求解獲得系統(tǒng)各界面力學方程表達式，并結合系統(tǒng)應力分析，給出層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)破壞類型判別標準與拉拔極限荷載計算公式；結合工程實際，驗證理論模型的合理性。本項目皆在為層狀巖體錨桿錨固設計與計算、科學評價及優(yōu)化提供強有力的理論基礎和科學依據(jù)。

層狀巖體因其特殊工程地質屬性，以其作為工程載體，極易引發(fā)工程事故。本項目緊密圍繞層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)荷載傳遞規(guī)律及其破壞機制兩計劃要點，通過系統(tǒng)的理論分析、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場試驗與數(shù)值分析等研究手段，相互驗證推導層狀巖體錨桿及其極端特例缺陷錨桿錨固力學微分方程及其解析解，并給出迭代計算方法與求解步驟，揭示了層狀巖體錨桿錨固系統(tǒng)界面荷載傳遞機制；分析了錨桿剪應力分布類型、拉拔極限荷載大小及破壞特征之間的內(nèi)在關系，并給出了相關判別標準及取值方法；建立了包含層狀巖體地層在內(nèi)的錨桿錨固系統(tǒng)動力分析模型，給出了其動力控制方程的具體有限差分格式，并編程使其程序化。依托本項目發(fā)表學術論文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，研究成果皆可為層狀巖體錨桿錨固技術提供強有力的理論基礎和科學依據(jù)。 2100433B

錨固系統(tǒng)的長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行設計，設計時僅根據(jù)經(jīng)驗給予一定的安全富裕來考慮錨固系統(tǒng)在服役期間錨索的受力變化及其對安全的影響，更沒有考慮不同邊坡部位錨索在服役期間受力的可能差異，尤其對近年來開始廣泛應用的壓力分散型錨索來說，其相關研究更是空白。本申請主要針對引起在役環(huán)境邊坡錨索受力變化的主要因素地震，通過現(xiàn)場調查、室內(nèi)試驗、模型振動臺試驗與數(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)在地震作用下的動力響應，給出典型地層、典型結構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制，總結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，提出考慮地震效應的邊坡錨固系統(tǒng)的設計方法與在役邊坡錨固系統(tǒng)的安全控制措施。研究成果對邊坡（滑坡）工程防護有重要理論意義與工程應用價值。