耦合效应下压力型锚索锚固机理的拟静力分析

叶红, 陈燕平

raybet体育在线 院报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (8) : 89-94.

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raybet体育在线 院报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (8) : 89-94. DOI: 10.11988/ckyyb.20190504
岩土工程

耦合效应下压力型锚索锚固机理的拟静力分析

  • 叶红1,2, 陈燕平2,3
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Pseudo-static Force Analysis of Anchorage Mechanism ofPressure-type Cable under Coupling Effect

  • YE Hong1,2, CHEN Yan-ping2,3
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摘要

为了更加精确地对地震作用下软弱岩土体中压力型锚索抗震性能进行理论研究,基于长期荷载作用下钢绞线的材料松弛现象,推导了锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应下锚索预应力表达式和预应力损失量表达式;结合地震作用效应的拟静力等效法、Mindlin问题解和积分简化方法,推导了砂浆体在圆形均布荷载作用下压力型锚索锚固段的等效压应力表达式和等效剪应力表达式。通过案例分析可知:锚索预应力初期损失较大,中期损失稳定,至后期基本保持不变,预应力损失速率是递减的;压力型锚索锚固段砂浆体的等效应力主要集中在承压板0.5 m的范围内,等效应力最大值不在承压板与砂浆体的接触面上,而在承压板0.1 m的范围内。该研究成果丰富了压力型锚索抗震设计理论研究内容,可为深化压力型锚索抗震机理研究提供一定的理论依据,也可为合理考虑压力型锚索加固边坡的抗震设计提供有益的参考。

Abstract

In the purpose of studying the seismic behavior of pressure-type cable in weak rock and soil under earthquake more accurately, the expressions of prestress and prestress loss under the coupling effect of prestress of anchor rope and creep of rock and soil mass were derived based on the material relaxation of steel strand subjected to long-term load. Furthermore, the expressions of equivalent compressive stress and equivalent shear stress of the anchorage segment of pressure-type anchor cable under circular uniform load were derived using pseudo-static method, Mindlin basic solution and integral simplification method. Case study demonstrated that the loss of prestress was large in the initial stage, stabilized in mid-stage and changed little in later stage, with the loss rate declining consistently. The equivalent stress of mortars in anchorage segment concentrated mainly within 0.5 m from the pressure plate. The maximum equivalent stress was in 0.1 m from the pressure plate rather than on the contact surface between pressure plate and mortars. The research findings enriched the theoretical research in regards to seismic design of pressure-type anchor cables, and offered some references for the reasonable seismic design of slope strengthened with pressure-type cable.

关键词

压力型锚索 / 耦合效应 / 抗震性能 / 拟静力法 / Mindlin基本解

Key words

pressure-type cable / coupling effect / seismic performance / pseudo-static method / Mindlin basic solution

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叶红, 陈燕平. 耦合效应下压力型锚索锚固机理的拟静力分析[J]. raybet体育在线 院报. 2020, 37(8): 89-94 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20190504
YE Hong, CHEN Yan-ping. Pseudo-static Force Analysis of Anchorage Mechanism ofPressure-type Cable under Coupling Effect[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2020, 37(8): 89-94 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20190504
中图分类号: TU457   

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基金

国家自然科学基金项目(51374163);湖北省自然科学基金项目(2014CKB499);湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目(B2018492);武汉交通职业学院科研创新团队建设项目(CX2018B07)

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