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王树仁,教授,博导,河南省特聘教授,河南省土木工程重点学科带头人。主要从事岩土工程、岩土力学和数值计算等科研与教学工作。主持及完成4项国家自然科学基金项目(51774112; 51474188; 51074140; 51310105020);荣获国家科技进步二等奖1项,省级科技进步二等奖5项;第一(通讯)作者发表期刊论文SCI42篇/EI61篇;出版中英文专著7部、教材3部。 2100433B
第1章绪论
1.1问题提出及研究意义
1.2国内外研究现状
1.2.1锚索受拉与反转扭矩耦合效应分析
1.2.2拉扭耦合传力锚索拉拔锚固段失效机制
1.2.3锚固钢筋拉拔及受剪过程力学特性分析
1.2.4锚杆低应变动力无损检测试验及测试分析
1.3主要研究内容
第2章锚索拉扭耦合特性试验及分析
2.1锚索拉伸力学试验
2.1.1试验材料及试验方案
2.1.2试验装置及加载方式
2.2锚索破坏及影响因素敏感性分析
2.2.1典型锚索破坏形态
2.2.2影响因素敏感性分析
2.3轴向拉力变形扭矩曲线分析
2.4锚索纯扭转与拉伸力学特性分析
2.4.1锚索纯扭转力学特性分析
2.4.2钢绞线拉伸力学特性分析
2.5锚索螺旋钢丝曲率和挠率计算
2.5.1锚索结构分析
2.5.2螺旋钢丝曲率和挠率计算
2.6锚索受拉力学及变形特性分析
2.6.1锚索受拉力学特性分析
2.6.2螺旋钢丝受力平衡方程
2.6.3螺旋钢丝加载前后变形分析
2.6.4锚索拉力和扭矩耦合计算分析
第3章锚索拉拔锚固段失效机制试验分析
3.1锚索拉扭耦合试验机及附属设备
3.1.1试样模具制作
3.1.2围压装置研制
3.1.3升降分离装置
3.2锚索锚固段拉扭耦合试验
3.2.1试验设计与试样
3.2.2圆柱混凝土制备
3.2.3测力锚索制作
3.2.4试样组装过程
3.3锚索拉拔失效模式及变形特征
3.3.1锚固拉拔失效模式分析
3.3.2锚索拉拔变形特征分析
3.4锚固力及其影响因素分析
3.5锚索锚固段拉扭耦合效应分析
3.5.1轴向拉力扭矩位移曲线分析
3.5.2轴向拉力位移关系
3.5.3扭矩位移关系
3.5.4扭矩轴向拉力关系
第4章锚索及锚固段拉扭耦合效应模拟分析
4.1锚索拉拔数值计算模型
4.1.1ABAQUS求解器选择
4.1.2数值模型及计算参数
4.1.3边界条件及加载方式
4.2锚索拉拔钢绞线受力特性及分析
4.2.1数值模拟与试验结果对比分析
4.2.2锚索拉拔过程钢绞线截面应力分析
4.3不转与转动条件下弹塑性过渡对比
4.4捻角对钢绞线拉伸力学性能影响分析
4.5锚固段拉扭数值计算模型
4.5.1几个基本假定
4.5.2材料及界面力学参数
4.5.3加载方式及边界条件
4.6锚索拉拔锚固段受力特性及分析
4.6.1数值计算模型的有效性验证
4.6.2锚索锚固系统拉拔演化过程分析
4.6.3锚固段拉扭耦合响应特征分析
4.6.4锚固段应力和应变特征分析
1、区别:锚固力是锚杆在使用过程中锚固强度指标,拉拔力是锚杆生产厂家生产过程中测试的一个指标,MT/T1061-2008中对锚固力和拉拔力都有要求。拉拔力应该小于锚固力。2、锚杆锚固力的检测:...
锚杆设计的锚固力与锚杆孔深度内的土壤与水泥灌浆表面积之间的粘结强度有关,见下面图片。
上述几种没有说得很专业,或者很明白,预紧力,应该是指预应力锚杆所施加的预应力吧,锚固力,应该指锚杆注浆完成,固结后产生的锚固力,这时应该与锚杆的抗拉拔力相当,或者是指锚固段(段)所产生的锚固力至于紧固...
锚杆、锚索锚固力计算
锚杆、锚索锚固力计算 1、帮锚杆 锚固力不小于 50KN(或 5吨或 12.5MPa) 公式计算: 拉力器上仪表读数( MPa)× 4=锚固力( KN) 锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨) 例: 13MPa(拉力器上仪表读数)× 4= 52KN(锚固力) 52KN(锚固力)÷ 10=5.2 吨(承载力) 2、顶锚杆 锚固力不小于 70KN(或 7吨或 17.5MPa) 公式计算: 拉力器上仪表读数( MPa)× 4=锚固力( KN) 锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨) 例: 18MPa(拉力器上仪表读数)× 4= 72KN(锚固力) 72KN(锚固力)÷ 10=7.2 吨(承载力) 3、Ф 15.24 锚索 锚固力不小于 120KN(或 12吨或 40MPa) 公式计算: 拉力器上仪表读数( MPa)× 3.044=锚固力( KN) 锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨) 例
预应力锚杆(索)锚固力试验研究
预应力锚杆(索)锚固力试验研究——介绍预应力锚固理论的研究现状,以实际工程为例,确定锚索的抗拔力是否达到设计要求,得出满足设计条件的安全系数。
内容提要
本书在对巷道锚杆支护进行现场测试、实验室试验和理论分析的基础上,较系
统地论述了锚杆锚固力的内涵及作用机理;锚杆与围岩的相互作用关系及锚固力的
变化规律;大变形巷道岩体和锚固体的位移;煤层和软岩巷道锚杆的支护阻力、工
作特性和支护效果;决定锚杆锚固力的主要参数;锚杆护表构件的效应及其对发挥
锚固力的作用;以及实现锚杆与注浆一体化的锚注技术。
本书可供从事岩土和采矿工程的科研、设计、生产单位的工程技术人员及大专
院校相关专业师生参考。
按锚固方式不同,锚杆分为端部锚固式锚杆和整体锚固式锚杆两种。端部锚固式锚打由锚固端、杆体以及带垫板和螺栓的杆尾组成。这种锚杆的锚固力为30-100kN。整体锚固式锚杆主要由螺纹钢筋和水泥砂浆构成的砂浆锚杆和用弹性薄钢板弯成的管缝式摩擦锚杆组成,与端锚固式锚杆比,整体锚固式锚杆可提供较大的锚固力,但水泥砂浆锚杆在埋设后不能立即提供足够的锚固力。锚索由钢丝或钢丝绳等柔性钢材和水泥砂浆构成,埋设锚索的深孔直径为60mm左右。锚索的锚固力取决于钢材和水泥砂浆的强度,以及水泥砂浆与钢材和深孔孔壁间的粘结强度。锚索加固采场围岩的设计需考虑的参数是锚索的长度、方向和间距。锚索长度应大于次生应力场范围。
重力能使围岩破坏时,应垂直安装锚索。当围岩可能滑移时,应使锚索以17°-27°的夹角与剪切面相交。围岩呈层状弯曲或破坏时,锚索应垂直层理面安装。确定锚索问题时应考虑到每条锚索的锚固力和围岩的节理裂隙间距 。
一、锚杆孔施工
顶板锚杆孔应由外向掘进工作面逐排顺序施工,每排锚杆孔宜由中间向两帮顺序施工。
锚杆孔实际钻孔角度相对设计角度的偏差应不大于5°。
锚杆孔的间排距误差应不超过100㎜。
锚杆孔深度误差应在0㎜~30㎜范围内。
锚杆孔内的煤岩粉应吹干净。
二、锚杆安装
锚杆安装应优先采用快速安装工艺。锚固剂使用前应进行检查,不应使用过期、硬结、破裂等变质失效的固剂。
当使用两卷以上不同型号的树脂锚固剂时,应按锚固剂凝固速度先快后慢的顺序,将锚固剂依次放入钻孔中,先将锚固剂推到孔底,再启动锚杆钻机搅拌树脂锚固剂。
螺母应采用机械设备紧固,需要二次紧固时,其扭矩或预紧力大小、紧固时间应在作业规程、措施中明确规定。
螺母安装达到规定预紧力矩后,一般不得将螺母卸下重新安装。
托板应紧贴钢带、网或巷道围岩表面,当锚杆与巷道的周边不垂直时应使用异型托板。
锚杆托板与螺母之间宜使用减摩垫圈。
网的规格、联网方式及参数应在规程中明确规定
三、锚索施工
采用锚索钻机或锚杆钻机钻孔。
锚索孔深度误差应不大于100mm。
锚索宜垂直于顶板或巷道轮廓线布置,实际钻孔角度与设计角度的误差不大于10°。
锚索间排距误差不大于100mm。
安装锚索应优先使用电动或气动张拉机具,不宜使用手动式张拉机具。
安装锚索时,钢绞线应推到孔底,安装后外露钢绞线长度不宜超过300mm。
锚索施工后,应及时对锚索进行检查,锚索预紧力的最低值应不小于设计预紧力的90%。发现工作载荷低于预紧力时应及时进行二次张拉。
锚索钻孔中有淋水时,应采用补强措施。
四、其他施工要求
锚杆支护作业时,如遇复杂地段,应停止作业、分析原因,采取措施后方可施工。
复杂地段应优先选用锚杆、锚索、锚注等支护形式进行支护,并适当加大支护密度,必要时应采用金属支架、支柱等进行加固。
对失效、松动等不合格的锚杆、锚索应及时补打或紧固。
采用锚杆支护的煤层巷道,应备有一定数量的其它支护材料作防范措施。
任何煤巷作业地点,作为永久支护的锚杆、锚索、钢带、金属网等不应作为起吊设备或悬挂其他重物。
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