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1、大量研究表明,錨固系統(tǒng)中粘結(jié)材料與巖土體之間的界面往往是整個(gè)錨固系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。進(jìn)行該界面力學(xué)特性的研究對(duì)于更加準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)錨固機(jī)理,推動(dòng)錨固理論的發(fā)展具有重要的意義。本文以該界面為研究對(duì)象,通過(guò)理論分析、試驗(yàn)研究以及數(shù)值模擬等方法對(duì)粘結(jié)材料與巖土體之間界面的應(yīng)力分布規(guī)律及其力學(xué)特性進(jìn)行了深入地研究和探討。
首先,對(duì)錨固體界面應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了理論分析,基于錨固體界面彈性狀態(tài)下的剪應(yīng)力分布公式,對(duì)剪應(yīng)力分布的影響因素進(jìn)行了研
2、究。建立了合理的數(shù)值分析模型,用實(shí)體單元代替桿單元模擬錨桿,利用有限元法對(duì)錨固體界面應(yīng)力分布規(guī)律的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并與理論分析成果進(jìn)行了比較,得出了比較一致的結(jié)論。根據(jù)錨固體界面剪應(yīng)力分布公式,推導(dǎo)出了錨固長(zhǎng)度的計(jì)算公式,并對(duì)影響錨固體錨固長(zhǎng)度的因素進(jìn)行了詳細(xì)的討論。綜合考慮錨固體界面的塑性變形、現(xiàn)場(chǎng)施工條件及施工技術(shù)等因素后,提出了確定錨固體有效錨固長(zhǎng)度的計(jì)算公式,并通過(guò)實(shí)例對(duì)該公式的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。利用實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn),對(duì)
3、錨固體界面力學(xué)特性的影響因素進(jìn)行了分析,針對(duì)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,重點(diǎn)研究了灌漿材料的性質(zhì)對(duì)界面力學(xué)特性的影響,并將試驗(yàn)結(jié)論與理論分析進(jìn)行了對(duì)比。根據(jù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的錨固體界面剪脹問(wèn)題,建立了界面剪脹機(jī)理的細(xì)部微觀分析模型,從細(xì)觀力學(xué)的角度分析了錨固體界面剪脹機(jī)理及其力學(xué)效應(yīng);同時(shí),建立了界面剪脹機(jī)理數(shù)值分析模型,對(duì)錨固體界面剪脹產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了分析。最后,應(yīng)用分形理論將錨固體界面JRC值與分維值D聯(lián)系起來(lái),使得界面粗糙程度對(duì)錨固體界面抗剪
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