隧道锚锭结构设计理论与工程应用研究.pdf

湖南大学
硕士学位论文
隧道锚锭结构设计理论与工程应用研究
姓名:任会
申请学位级别:硕士
专业:建筑与土木工程
指导教师:赵明华;刘义虎
20090312
摘要隧道式锚锭作为悬索桥锚固系统的一个重要结构形式,具有诸多重力式锚锭所不具备的优点和较大的工程应用前景。但因其施工工艺复杂,缺乏相关理论系验,建立了包含隧道锚锭、塔基、公路隧道及山体的地质概化模型,深入探讨了整体稳定性,获得了一些定性的结论。进而通过隧道锚实地模型拉拔试验,包括围岩的变形监测,探讨了锚锭结构和岩体变形机制以及可能的破坏模式,给出锚验数据结果与数值模拟分析进行比较,综合得出隧道式锚锭结构的受力机理,提出相应的设计计算方法,为类似隧道锚锭设计提供了参考和理论依据。最后结合湘西矮寨大桥隧道锚结构工程设计,验证了本文方法的正确性和可行性,同时为统作为指导,设计施工均以经验类比法为主,从而限制了它的工程应用。为此,。本文结合湘西矮寨桥隧道锚锭结构工程实践,对隧道锚锭结构的设计理论及其应用展开较系统的研究。本文首先基于湘西矮寨桥隧道锚锭结构的三维数值模拟分析和现场原位试隧道锚锭结构的工作机理,分析了加载过程中锚锭周围岩体的工作状态、锚锭与周围岩体接触面的工作状态和相互作用关系,以及锚锭与公路隧道和围岩体系的锭和锚索的受力分配比例,锚锭、锚索和围岩的位移场和应力场分布形态,提出了合理的锚索初始预应力、建议的岩锚锚固长度和岩锚承载力、以及合理的结构受力优化方案,为设计、施工和今后的运营监测提供科学的依据。然后将现场试隧道锚结构的设计、分析提供了有益的范例,促进了隧道锚锭结构设计理论的发展及其工程应用。关键词:悬索桥;隧道锚锭;围岩压力;数值模拟;模型试验工程硕畚Ⅱ
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作者签名:侈易日期::刃叼年岁月≯日期:心晁暝戮廊研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或本学位论文属于年解密后适用本授权书。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,‘可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。⒈C芸冢⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖√作者签名:导师签
,现代桥梁建设不断向着大跨度方向发展,因此,大跨径桥梁作为基悬索桥被公认为是特大跨径桥梁中最重要的桥梁型式之一【弧В壳霸谌澜已建成的缇兑陨锨帕旱男褪酱蠖喽嘉P髑牛渚每缇兑话阍以上。由于其在结构受力体系和施工方法上所具有的明显优势,使之越来越被世将会修建许多干线公路,该地区地形复杂,沟壑纵横,一些跨江河峡谷的大桥很虽然有资料表明斜拉桥跨径可达~沂鬃缭角椎墓沸崩挥材料性能和加劲梁的高跨比两方面具有显著的优势,因而具有更为旺盛的生命力,是跨越海峡、大的江河、峡谷的理想选择,自布鲁克林桥出现以来仅百年的悬索桥由锚碇,加劲梁、主缆、桥塔四大主要结构组成,其中锚碇是主要承悬索桥的锚碇可分两大类,自锚式和地锚式,其中地锚式又有重力式和隧道式之分。自锚式是将大缆锚在加劲梁上,主缆水平分力由加劲梁的轴力平衡,主缆竖向分力由桥墩承受,故自锚式悬索桥的加劲梁截面较高。地锚式则按锚体与地基的连接方式不同分为重力式锚碇和隧道式锚碇。重力式锚碇是通过人工开挖基坑,籍浇注大体积混凝土形成锚碇,依靠自身的重量来平衡主缆拉力。隧道式锚碇与重力式锚碇不同,它系通过在岩体中开挖锚洞,在其内浇注混凝土与围岩形成锚碇,籍此来承受大缆的拉力。随着我国经济的蓬勃发展,国家加大了对交通基础建设的投资力度,在现代础建设的一个重要方向也必将进入一个高潮时期。界各国普遍采用。随着党中央关于西部大开发战略决策的实施,在我国的西南部有可能采用大跨度悬索桥方案,故大跨度悬索桥的在我国的发展前景是相当可观的。时间,。。力的结构、锚固主缆的关键部分.,也是本文的研究对象。工程硕畚
椋籭孑叁萝譬鎏兰堡釜丝坠求:三堡塞』酶隧道式锚锭系统研究现状隧道锚一般在节理较少、性能较好的岩层使用。当锚碇位置附近有坚实的岩层时,由于采用隧道式锚碇最为经济合理,因而受到了人们的普遍重视并