基于土層錨固體界面分形特征的應力傳遞機理及演化過程研究.pdf

1、土體錨固技術是巖土錨固工程領域的一個重要分支，因其能充分發(fā)揮和提高土體的自身強度和自穩(wěn)能力，控制土體結構的變形，已經越來越廣泛地被應用于各種土體加固工程。土體和灌漿體材料性質復雜多樣使錨固體表面粗糙程度有較大差異，本文基于錨固體表面分形特征研究應力傳遞及演化過程。采用理論分析、原位拉拔試驗、室內分形試驗和數(shù)值模擬相結合的方法，對土層錨固體表面分形特征以及應力傳遞機理和應力演化過程進行分析:
　　(1)對不同長度的錨桿進行原位拉拔試

2、驗，獲得錨固系統(tǒng)在荷載作用下的荷載-位移曲線及破壞模式，分析了錨固系統(tǒng)從變形到失效經歷的主要過程。建立錨固系統(tǒng)荷載和位移關系的雙折線模型，并與實際拉拔結果對比，吻合度較高，驗證了雙折線模型的正確性和適用性，可以作為錨固系統(tǒng)設計的依據(jù)。
　　(2)進行室內分形試驗，獲得錨固體表面分形維數(shù)及不同維數(shù)的分形曲線。建立錨固體界面層破壞過程的剪滯-脫粘模型，推導界面層剪應力與軸力的分布規(guī)律，從細觀方面對錨固系統(tǒng)失效進行解釋。
　　(3

3、)根據(jù)錨固界面力學理論及相應的試驗研究，在考慮灌漿體表面分形特征的基礎上，建立合理的數(shù)值模擬計算模型，研究不同分形維數(shù)的錨固體在各級拉拔荷載下的荷載-位移曲線，并與實際拉拔試驗結果進行對比，驗證界面層理論的正確性，并且分析界面應力傳遞機理及演化過程，揭示錨固體表面分形維數(shù)與界面剪應力傳遞的關系。
　　(4)通過正套試驗方案設計研究剪應力在不同因素影響下的分布及演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)不同影響因素及同一因素不同水平對剪應力分布規(guī)律的影響不同，