土层锚杆锚固段应力分布规律研究
矮塔斜拉桥索塔锚固区应力分布规律及计算模型研究
矮塔斜拉桥索塔锚固区应力分布规律及计算模型研究作者：张涛李伟俊朱东邓韬李永明来源：《甘肃科技纵横》2024年第06期摘要：文章依据某矮塔斜拉桥，通过现场试验探究索塔锚固区应力分布规律，明确索塔锚固区混凝土在施工过程中的应力变化特征。
文章提出底部设置弹性支撑的局部有限实体计算分析模型，并通过实测值和理论值的对比分析验证该计算分析模型的可行性。
研究结果表明：施工过程中，索塔锚固区端部位置出现了拉应力，最大为1.2 MPa，施工时应考虑在锚固区端部增加横向钢筋；索塔锚固区混凝土横向应力呈现出端部小中间位置大的规律；索塔锚固区实测应力值和理论值基本吻合，验证了该计算分析模型用于计算索塔锚固区应力分析的可行性，为索塔锚固区的受力分析提供了技术支撑。
关键词：矮塔斜拉桥；索塔锚固区；计算分析模型；应力分布；试验中图分类号：U24文献标志码：A0引言矮塔斜拉桥的力学特性不同于斜拉桥和梁式桥，而是介于两者之间。
斜拉桥的拉索多数是单侧和索塔直接固结，而矮塔斜拉桥拉索多是直接穿过索塔作用在主梁上，索塔处直接作用在索鞍处形成一根通长的拉索。
索塔锚固区是矮塔斜拉桥的一个主要传力部位，主梁重量通过拉索将自重作用在索塔锚固区，然后通过桥塔传递给桥墩和基础，索塔锚固区在整个施工过程中受力较为复杂，为确保整个施工过程中斜拉桥的安全，需要掌握锚固区在整个施工过程中的受力特征。
为此，国内不少学者对其进行了研究。
周晖[1]通过对主塔索鞍区的计算分析，发现中间大向两边逐渐减小。
张海文等[2-3]通过数值分析探究了拉索与索鞍之间的接触关系，并研究了拉索的半径对锚固区混凝土应力的影响，认为施工中应对索鞍的安装定位进行严格控制。
部分学者依托实际工程对索塔区混凝土进行受力分析。
张树清和屈计划[4]依托实际工程，建立索塔锚固区计算分析模型，得到索塔锚固区混凝土的应力分布规律。
肖子旺[5]以常山大桥为依托建立全桥分析模型，基于等效原则通过变换索鞍结构形式，探究了索鞍形式对锚固区混凝土受力的影响规律。
土层锚杆的应力传递及变形分析
图１ห้องสมุดไป่ตู้
Ｃｏｏｋｅ 桩身荷载传递模式
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《 建筑施工》 第 ２７ 卷
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周志创、谭跃虎、段建立、杜青、贾蓬：土层锚杆的应力传递及变形分析
第３期
式中 ｖｓ 是锚杆侧土体的泊松比 % ｌ ａ 为锚杆锚固段长度 ’ 抗拔锚杆的锚固段在荷载作用下会产生拉伸 % 所以
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第３期
周志创、谭跃虎、段建立、杜青、贾蓬：土层锚杆的应力传递及变形分析
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（１ ８）
图 ５ 为 一 组 不 同 1 值 所 对 应 的 ｓａｓ 和 ｓａｅ 沿 锚 固 长 度的分布 $ 图中显示 $ 2 值越大 $ 剪切位移在锚固顶端 的分布就越集中 $ 而后逐渐向下发展 $ 在锚固底端越来 越小$ 甚至渐趋于零$ 仅存在锚固体的弹性变形( 反 之 $ 3 值越小 $ 剪切位移的分布就越均匀 % 显然 $ 剪切 位移的这种分布规律与摩阻力的分布规律是一致的 % 同 时 $ 图 ３4５ 显示锚杆锚固段发挥作用的长度是有限的 $ 这也就是说 $ 进一步增加长度 $ 并不会对提高锚杆承载 力带来明显的效果 % 综上所述 $ 锚固体表面摩阻力的分布和临界锚固长 度取决于比值 Ｇ Ｓ／Ｅ 的大小 $ 与锚固段的长度无关 % 可以 推断 $ 对坚硬的岩石锚固层 $ 锚固长度愈短 $ 越能发挥 摩阻力的作用 % 而对软粘土锚固层 $ 摩阻力沿整个锚固 长度趋于均匀分布 $ 所需锚固长度较长 % 应该指出 $ 本 文推导是在锚固体与锚固层间的剪力与剪切位移呈线性 关系的基础上进行的 $ 上述理论分析仅限于弹性范围 %
预应力锚杆内力传递分布规律与时空效应_黄雪峰
0
引
言
随着中国城市化进程的进一步加快，受土地资源 缺乏及地面空间发展的制约愈加突出，城市的发展越 来越趋于向地下纵深延伸，这意味着未来较长时间内 将涌现大量深基坑工程，凸显出深基坑工程在基础设 施建中的重要地位[1]。在中国西北地区，地质条件主 要以杂填土，黄土、黏土以及泥岩为主，地质条件较
好，锚杆支护由于能较充分地调用和提高岩土体的自 身强度和自稳能力，大大缩小结构物体积和减轻结构 物自重，显著节约工程材料，并有利于施工安全[2]， 锚杆支护在该地区得到广泛应用，但锚固理论方面的 研究还明显落后于工程实践。传统的一些规范和一些 设计理论均假定剪应力沿锚杆均匀分布，而国内外部
(1. Department of Civil Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China; 2. Department of Civil Engineering, Logistic Engineering University, Chongqing 400041, China)
图 4 未施加预应力阶段锚杆摩阻力分布 Fig. 4 Distribution of shear stress at stage without applying 图 3 未施加预应力阶段锚杆轴力分布 Fig. 3 Distribution of axial force at stage without applying .prestress .prestress
第 36 卷 2014 年
第8期 .8 月
岩
土
工
程
学
报
Chinese Journal of Geotechnical Engineering
岩石锚杆锚固体围岩界面切应力分布形式的研究
岩石锚杆锚固体围岩界面切应力分布形式的研究张志平;黄模佳;张雷【摘要】Based on the shear stress distribution theory of fully grouted bolt,the force transfer mechanism of the interface between anchor solid and surrounding rock was studied,and the concept of anchor solid stresses ratio had been put forward in this article. Then,considering of contact interface,the finite element model of single bolt was al-so set up in the practical engineering. The finite element results agreed well with the theoretical ones. As well,based on this finite element model,the measures of improving the interface shear stress distribution between anchor solid and surrounding rock had been discussed. The analysis results showed that the distribution of interface shear stress between anchor solid and surrounding rock along the anchorage depth was extremely uneven,most were located in the front anchor,increase of anchor diameter can effectively improve this situation,continued to increase the anchor-age depth were not help to improve the bearing capacity of the anchor foundation when reaching the critical anchor-age depth. A simple numerical calculation method has been proposed to simulate the joint surface of rock strata with considering the different weathering degree of rock mass,the analysis results showed that considering the influences of weathering of rock foundation,the peak value of shear stress in the interface between anchor solid and surround-ing rock were reduced and the shear stress distribution was more uniformity.%基于全长黏结式锚杆切应力分布的理论表达式,研究了锚固体与围岩界面的传力机制,提出了锚固体受力比的概念;结合实际工程,建立了单根锚杆基础的有限元模型,数值分析时模拟了界面的接触,理论解与有限元解吻合较好;基于此有限元模型,探讨了改善锚固体与围岩界面切应力分布的优化措施.分析结果表明:锚固体与围岩界面切应力沿锚固深度分布极不均匀,绝大部分都分布在锚固体前段,增大锚固体直径可有效改善锚固体与围岩界面切应力分布,当达到临界锚固深度时,继续增加锚固深度对提高锚杆基础承载力帮助不大.考虑到实际岩体存在风化的情况,提出了一种简单模拟岩层节理面的数值计算方法,结果表明考虑风化时,锚固体与围岩界面切应力峰值降低,切应力分布更加均匀.【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】6页(P354-359)【关键词】切应力分布;锚固体;受力比;有限元;风化【作者】张志平;黄模佳;张雷【作者单位】南昌大学工程力学研究所,江西南昌330031;南昌大学工程力学研究所,江西南昌330031;南昌大学工程力学研究所,江西南昌330031;九江学院土木工程与城市建设学院,江西九江332005【正文语种】中文【中图分类】TB125岩石锚杆基础(图1)已经在风机塔架中得到了应用，相比于传统的风机塔架基础形式，岩石锚杆基础具有构造简单、传力明确、节约工程造价等优点。
土层锚杆应力传递及变形分析
然 后 再 通 过 锚 固段 周 边 地 层 的 摩 阻 力 传 递 到 锚 固 区 的 稳 定 土 层 中 ，在 工 程 中 ，摩 擦 型 水 泥 砂 浆 灌 浆 锚 杆 占绝 大 多 数 。
维普资讯
煤 炭 工 程
２０ ０ ６年 第 ５期
土层锚 杆应力传递及 变形 分析
张志 甲
（ 杭州 中宇 建筑设 计有限公 司，江苏 南京 ２ ０ ０ ） １ ０ ９
摘 要 ：土层锚 杆 的 变形 计 算 是 一 个 十 分 复 杂 的 问题 ，要 精 确 计 算其 变形 ，在 理 论 上和 实 践 中都存在 一 定 的 困难 。论 文 采用 Ｃ ｏｅ 出的摩 擦桩 的荷载 传递 物理 模 型 ，导 出 了土层锚 杆荷 ｏｋ 提
法 不 同 而 有 很 大 的变 化 和差 异 。
系到其作用的正常 发挥及 基坑 的整 体稳 定性 ，锚 杆并 不是
单 纯 以 承 载 力 作 为设 计 标 准 ， 而 往 往 是 以最 大 允 许 变 形 量
作为设 计标准 ，传统地 单 纯 以承载力 作 为设 计 标准是 不 全
面 的 。不 能 满 足 工 程 的 需 要 。 因 此 ，从 理 论 研 究 及 工 程 需
已有 的 滑 动 面 ，并 须 在 稳 定 的地 层 中 达 到 足 够 的 有 效 锚 固
段 长度 。锚 杆末端伸 人岩 土体 内的有 效锚 固段所 能承受 的 最 大拉 力称为锚 固段 的极 限抗拔 力。许 多资料表 明锚杆 孔 壁周边 的抗剪强度 因 土层地 质不 同 、埋深 不 同以及灌浆 方
矿用锚杆应力
矿用锚杆应力在地下矿山工程中，矿用锚杆是一种重要的支护设施，用于增加岩体的稳定性，防止岩体的塌方和坍塌。
而矿用锚杆的应力问题也是一个不容忽视的关键因素。
矿用锚杆的应力分布是指在锚杆工作过程中，锚杆受到的内外力作用下所产生的应力状态。
这些应力会直接影响锚杆的稳定性和使用寿命。
为了保证矿用锚杆的安全可靠性，必须对其应力进行科学合理的控制和评估。
矿用锚杆的应力主要受到以下几个方面的影响：1. 地质条件：不同地质条件下的岩石性质和变形特性不同，会导致锚杆所受应力的差异。
例如，软弱的岩层会导致锚杆的应力集中，而坚硬的岩层则会分散应力。
2. 锚杆材料：矿用锚杆一般由高强度钢材或复合材料制成。
不同材料的强度和韧性不同，会直接影响锚杆的应力分布和承载能力。
3. 锚杆的固定方式：矿用锚杆一般通过螺栓或喷锚等方式固定在岩体中。
不同的固定方式会对锚杆的应力分布产生影响，例如，螺栓固定方式会导致锚杆的应力集中在固定点附近。
为了合理控制矿用锚杆的应力，可以采取以下措施：1. 根据地质条件选择合适的锚杆类型和规格，确保锚杆能够承受地下岩体的应力变化。
2. 优化锚杆的布置方案，合理分配锚杆的间距和固定点，避免应力集中。
3. 加强锚杆的质量控制，确保锚杆的材料和加工工艺符合规范要求。
4. 定期对锚杆进行检测和维护，及时发现和处理锚杆应力异常或损伤的问题。
矿用锚杆的应力问题是地下矿山工程中的一项重要内容。
合理控制锚杆的应力分布，能够提高锚杆的稳定性和使用寿命，确保矿山工程的安全运行。
因此，在设计和使用矿用锚杆时，需要充分考虑地质条件、锚杆材料、锚杆固定方式等因素，并采取相应的措施来控制和评估锚杆的应力情况。
只有这样，才能保证矿用锚杆能够有效地发挥其支护作用，确保矿山工程的安全稳定运行。
锚杆粘结力分布
锚杆锚固段粘结力分布计算方法黄中木 渠时勤文 摘 锚杆的抗拔力计算式是岩土锚固工程设计中的一个关键技术问题。
工程实践和研究表明，锚固段的内力沿杆长分布是不均匀的，杆体轴力和剪力集度均向根部衰减。
下面就弹性范围内分别介绍国内和国外的几种计算方法，并提出按共同变形原理得出的计算方法。
关键词 粘结力分布 锚杆 围岩变形 1．衰减规律理论的计算方法关于衰减规律理论的计算，以往多采用局部变形假定，即用一系列独立作用的“切向弹簧”来描述锚固段同围岩之间的关系，得出杆体轴力和剪力的分布规律为： ()[]()l sh z l h sh P P ββ-+⨯=0()[]()l sh z l h ch P q βββ-+⨯=0(1-1)式中： l ––锚固段长度，h ––锚固段埋深，z ––坐标P 0––锚杆中轴力，P ––拉拔力，q ––单位长度锚固体上的剪力集度bb sb b s E d k E A k 224πβ==其中：d b ––锚杆直径，E b ––锚杆变形模量，k s ––浆体的综合剪切刚度。
这种传统的计算方法难以正确地反映围岩特性(变形模量)对锚固段内力分布的影响。
为了考虑杆体﹑浆体和围岩的共同作用，现在国内通常要采用有限元[5]和FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)等数值计算方法。
2．邓-肯理论的计算方法[6][7][8]邓-肯等人也认为粘结力按衰减规律分布，但是他们认为在弹性条件下，剪应力分布呈高度的非线性，剪应力主要集中在锚固段的顶部，沿锚杆呈指数衰减。
x x e r Ω-Ω=0121στ (1-2) 其中：()21121⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=Ωr r r R当 ()112r r r <- ()211221/ln ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=Ωr r r R当 ()112r r r <-式中：r 1––锚杆直径，r 2––孔洞直径；x ––所要求的点到锚固段顶部的距离； R=E g /E b ，E g 为浆体弹性模量。
在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律
在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律1. 简介在地下工程中，对于土体的力学性质和应力分布规律的研究至关重要。
均质土层中土的竖向自重应力沿深度的分布规律，是土力学中的重要研究内容之一。
本文将从浅入深地探讨在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律，旨在帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 土的竖向自重应力分布规律在均质土层中，土的竖向自重应力是由土体的重量所引起的。
根据地质力学的理论，土的竖向自重应力沿深度的分布呈指数递减规律。
随着深度的增加，土的竖向自重应力呈指数级别地减小。
这一规律是由于土体深处的土粒受到上方土体的压力而逐渐被挤压，导致土的密实度增加，从而减小了土的竖向自重应力。
3. 理解土的竖向自重应力分布规律的重要性了解土的竖向自重应力沿深度的分布规律，对于地下工程的设计和施工具有重要意义。
它可以帮助工程师合理地确定地下结构物的承载能力和变形特性，从而保障工程的安全性和稳定性。
它可以为地基工程的设计提供重要的参考依据，有效地预测和控制地基沉降和变形情况，避免因土的竖向自重应力分布不均匀而引起的地基沉降不均匀和结构变形。
4. 个人观点和理解在我看来，对于土的竖向自重应力沿深度的分布规律的深入研究和理解，是土力学领域的重要课题。
只有充分理解了土的竖向自重应力的分布规律，才能更好地保障地下工程的安全和可靠性。
我认为我们应该加强对土的力学性质和应力分布规律的研究，不断提高地下工程设计和施工的水平，为社会的建设和发展做出更大的贡献。
5. 总结通过本文的探讨，我们深入地了解了在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律。
从理论到实际应用，我们全面地掌握了这一重要的土力学知识，相信对于读者在地下工程设计和施工中会有很大的帮助。
希望本文的内容能够为读者提供有益的参考，并引起更多关于土力学的深入讨论。
6. 土的竖向自重应力分布规律的影响因素除了土的密实度对竖向自重应力分布规律的影响之外，还有其他因素会对土的竖向自重应力沿深度的分布规律产生影响。
土层预应力锚杆应力损失及对策研究
较 大 ，不 仅不 能 发 挥 出主 动 支 护 的优 势 ，而 且 随
着 土 体位 移 过 大 ，极 可 能 酿成 工程 事 故 ，因 此 深
入分 析锚 杆 的预 应 力 损 失 机理 与规 律 ．并 研 究 出 行之 有效 的对 策 ，是锚 杆支 护应 用 中的重 要 问题 。
用 土体 提 供 的锚 固力 来 平 衡 面 层 结构 所 承受 的 土
Ａｂ ｔ ｃ ： ｒ — ｔ ｓ ｅ ｏｌ ｎ ｈ ｒ ｓｍａｎ ｙｕ ｅ ｎ ｓ ｐ ｏ ｔ ｇ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｘ ａ ａｉ ｎ ａ ｄ ｓ ｐ ｕ ｒ — ｔ ｓ ｓ ｒ ｔ Ｐ ｅ ｓｒ ｓ ｄ ｓ ｉ ａ ｃ ｏ ｉ ｌ ｓ ｄ ｉ ｕ ｐ ｒｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｆ ｃ ｖ ｔ ｎ ｌ ，ｂ ｔ ｅ ｓｒ ｓ ａ ｅ ｉ ｎ ｅ ｏ ｏ ｐ ｅ
摘 要 ：土层 预 应 力锚 杆 广泛 应 用 于基坑 支护 与 边坡 治 理 工程 中，但 应 力损 失一 直是 锚杆 工程 中普 遍 存
在 的 问题 。本 文 首先 对锚 杆 的作 用 机理 进 行 详 细的 理论 分 析 ，指 出锚 杆 的预 应 力损 失是 由锚 杆 与 土层 之
间 的非 弹性 变形 引起 的 ，进 而深 入 分析 了影 响预 应 力损 失的 几种 主要 因素 ，认 为在 不 同的情 况下 ，各 种
锚 杆 受 到 预应 力 工 作 时 ，首 先 是 锚 杆 杆 体 自 由段 发 生 弹 性 变 形 ． 自由段 杆 体 将 锚 头受 到拉 力 传 递 到 锚 固体 ．由 于锚 固体 的 浆 体 与 钢筋 的 刚度 相 对 土 体 来说 都 很 大 ．而 且 在 没 有 到达 临界 荷 载
ＴＡＮＧ ｎｇ ｕ Ｍｅ －ｈ ａ
压力型锚索锚固段应力分布及影响参数分析
孔宪宾等[9]探讨了一种锚固界面载荷传递的理 想弹塑性模型，如图 1 所示。图中λ为界面摩阻刚度 系数，标志着剪应力发挥的强弱，其大小不但与锚 固层界面的物理力学性质有关，还取决于锚固体表 面的粗糙程度、灌浆压力和灌浆次数等因素。实际 工程应用中可以通过 P-S 关系曲线反算获得λ，以综 合反映上述多种因素对剪应力的影响。此模型反映 了注浆体与锚固岩体之间的剪应力与剪切位移之间 的函数关系，比较清晰地反映出两者之间的实际应 力情况，同时该模型简单明了，函数关系清晰，应
曲线。
600
500
400
轴向力/kN
300
200
100
0
0
2
4
6
8
10
离承载板的距离/m
图 4 锚固段轴向力分布曲线 Fig.4 Distribution curve of axial force of anchorage segment
200
160
剪应力/MPa
120
80
40
0
0
第 25 卷 增 2
杨 庆等. 压力型锚索锚固段应力分布及影响参数分析
• 4067 •
根据共同形变理论，此时，在拉拔载荷作用下，
锚固体截面位移 u(x) 应满足的平衡方程和边界条 件[10]：
EA
d2u
−
λu
=
⎫ 0⎪
dx 2
⎪
⎪
EAdu dx
x=0
=
P0
⎪ ⎬ ⎪
(1)
⎪
EAdu = 0 dx x=la
·4066·
岩石力学与工程学报
2006 年
新技术、新材料、新工艺不断涌现，已经由传统单 一的拉力集中型发展到拉力分散型、压力集中型、 压力分散型以及拉压混合型等多种锚固方式。不同 锚固方式其锚固机制是不同的，国内外学者对不同 锚固机制进行了大量的研究，但主要都集中于拉力 集中型锚固方式锚固机制的研究，研究内容也主要 是锚固载荷传递机制和锚固效应两大方面。锚固载 荷传递机制研究方面已经取得了大量的成果，其研 究方式一般采用试验和现场测试的方法，然后在此 基础上采用拟合法给出锚固段剪应力或轴向力的分 布规律，如 I. W. Framer[1]、张东文和汪 稔[2]根据 试验结果得到了不同的表达公式，但是其基本形式 是相同的，都是指数递减函数。同时，也有许多学 者[3～5]采用数值模拟方法探讨了锚固段的应力分布 规律。尤春安等[6～8]利用 Mindlin 半空间问题的位移 解和 Kelvin 无限空间的位移解，分别导出了全长注 浆型和非全长注浆型锚固体应力分布的弹性解，得 到了广泛认可并被大量引用。但是拉力集中型锚固 方式有很多缺点，大量的研究表明，集中拉力性锚 固方式容易在锚固段前端产生较大的应力集中，不 能充分利用整个锚固段的长度。同时，由于锚固段 在工作中受拉，易开裂，为地下水的渗入提供通道， 对防腐极为不利，影响到锚杆(索)的使用寿命。因 此，在锚固工程中，压力集中型等新的锚固方式逐 渐出现。目前对压力集中型锚固方式的研究比较少， 其锚固理论并不完善。为了研究并完善压力型锚固 方式的锚固理论，本文对压力型锚索锚固段的应力 分布规律进行了分析，推导了注浆体与岩土体之间 界面上的剪应力分布函数，并对其影响参数进行分 析，探讨了影响锚固段受力的因素。
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２ 压力分散型锚杆 的特点
２ １ 压力分散 型锚杆在锚 固段全长范围内轴 ． 力和粘接应力分布均匀 ， 砂浆体全长范围内受压 ， 锚杆的极限抗拔力与锚 固段长度成正 比。 ２ ２ 压力分散型锚杆钢筋 （ ． 或钢绞线 ） 全长可 以在弹性范围内 自由伸缩 ， 故当支护结构发生向 位移时适应变形能力强 ， 以避免注浆体与岩土 可 界面剪切破坏 而导致工程失事 ； 而且用作预应力 锚杆时， 锚头处钢筋 （ 钢绞线） 锁定时产生 的回缩 量引起的预应力损失小 ； 适应变形能力强 ， 抗震性
弹性模型 ， 土体用 Ｄｕｋｒ Ｐａｅ 模型， ｒｃｅ— ｒ ｒ ｇ 注浆体与 土体间用接触单元， 边界条件为土体在锚杆长度
方 向两端为支座约束 ， 模型为轴对称的模 型。网 格划分选择映射 网格划分。加载分两步 ， 第一步
施加地层覆盖层压力 ２ ｋ ／ 第二步在钢筋或承 ０ Ｎ ｍ，
载体位置施加拉力 ２ ｋ 。计算结果见图 ２ 图 ３ ０Ｎ 、 、
维普资讯
２０ ． ｏ６ ０ ６ Ｎ ．
四 川 水 利
－ ９－ １
土层锚杆锚 固段应力分布规律研 究
一
余民久 。 熊 峰 （ 四川大学， 成都，１０５ ６０６ ）
【 要】 摘 本文应用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 有限元软件， 对土层锚杆进行有限元弹塑性分析， 究土层锚杆不同受力类型锚固段粘 研 结应力分布规律， 为土层锚杆的设计提供参考。 【 关键词】 土层锚杆 粘结应力 Ａ Ｓ Ｓ 设计 ＮＹ
圈 １ 土层锚杆锚 固段受 力类型
桥梁墩 台附近床 面建桥后 ， 可能最低 冲刷 线 护岸 ， 为浆砌卵石 ， 河道顺直 ， 较小 的流速变 化不 堤 高程 即为设计水位减去河床一般 冲刷深和桥墩局 会对 护岸 、 防造 成影 响 。
部冲刷深 。根 据计算 ， 拟建工程桥 墩局部最 大冲 ３ ３ 该河段河床 冲刷 主要 集 中在左岸河 槽部 ， 刷最低 冲刷线 高程 在 ５５２ ｍ一 ４．８ ３．６ ５４ ３ ｍ之 间， 分 ， 右岸河滩部分冲刷较小。 均高于桥墩 基础埋深 标高 ５４ ９ｍ、３． １ 该 ３ ．２ ５８４ ｍ， ３４ 工程建成后对灰管桥 两岸河堤 的冲刷深 ． 桥桥墩基础标高设计能满足最大冲刷需求。其成 度 ， 左岸在 １２ ｍ一 ．２ ．７ ０ ３ ｍ之问 ， 右岸在０ ４ ｍ一 ，８ ０ 果见表 ７ 。 之问， 均低于左 、 右岸河 堤埋 深 ３ ｍ与 １５ 不会 ．ｍ， 表 ７ 灰管桥桥墩最低冲刷线 与桥 墩基础标高比较 挖空堤脚 ， 不会冲毁河堤 ， 不会影响河势稳定 。
参 考 文 献 ［］ １ 高冬光． 桥位设 计． 民交通 出版社 ，０ ０ １ 人 ２０ ．
［］ ２ 铁道部 第三勘 测设计 院． 桥涵水文． 民铁道 出版 人
３ 结 论
３ １ 拟建 工程建 成后 ， 道总体 流态变化 很 ． 河 小， 桥墩处的流速略有增加。 ３２ 拟建工程河段河床为沙卵石 ， ． 两岸为人 ｒ ：
－
２ ０－
余民久， 峰 ： 熊 土层锚杆锚固段应力分布规律研究
一
＿ ． ：
运用 Ａ Ｓ Ｓ００ Ｎ Ｙ １． 计算分析锚杆实体模 型时 ，
模型的材料、 尺寸及单元类型见表 １ 。
表１ 模型 的材料 、 尺寸及单元类型
另外， 注浆体强度等级为 Ｍ ０ 荷载分散型锚 ３， 杆为 ３ 个等长单元锚 杆组成。钢筋 、 注浆体用线
能好 。
２３ 压力分散型锚杆可 以调整预应 力和有效 ． 控制基坑壁变形。当预应力损失大或需要控制基 坑壁变形时 ， 可进行补偿张拉 ， 以达到预期或调整 的设计值 ； 如果基坑壁变形过大 而使锚 固荷载过 大， 甚至趋 于屈服状 态时 ， 可卸 载后重新 张拉锁 定。同时， 压力分散锚杆可以作为观测锚杆 ， 即在 锚头与垫板之间安装测力传感 点 ， 长期观测 锚杆
图 ４ 图 ５ 、 。
图 ２ 图 ３显示 ： 、 拉力型锚杆和压力型锚杆受 荷时 ， 出现严重应力集 中现象， 不能将荷载均匀分 布于锚 固段上。随着荷 载的增加 ， 载传递到锚 荷 固段长度的远端前 ， 注浆体与孔壁问剪应力会发 生逐步弱化或脱开 的现象。从这个角度来说 ， 拉 力型锚杆存在无效锚 固段 ， 即锚 固长度 的增加不 定能增加锚固力 。但压力型锚杆锚 固段注浆体 全长范围内受压 ， 有利于提高结构的耐久性。 图 ４ 图 ５显示 ： 、 压力分散型锚杆锚 固段粘接 应力峰值仅为压力型锚杆的４ ％（ ０ 端部除外 ） 在 ， 锚固段全长范围内轴力和粘接应力分布较均匀 ， 不会 因应力集中而产生注浆体与土体界面粘结效 应的弱化或脱开现象。只要各单元锚杆长度设计 合理 ， 固段全长为有效锚固段 ， 锚 锚杆 的极限抗拔 力与锚 固段长度成正 比， 即使在软 弱复杂地层中 也可提供较大而可靠 的锚固力。
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［］ ３ 熊广忠． 桥涵 水 力水文 计算． 北京 ： 民 交通 出版 人
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［ ］Ｔ０ ２— １公路桥位勘测 设计规范． ４ Ｊ Ｊ６ ９ 北京： 民 交 人
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近几年来 ， 随着土木工程的发展 ， 土层锚杆在 我国得到了广泛 的应用 ， 中国国家大剧 院、 上海太 平洋饭店 、 北京京城大厦 、 王府饭店等深基 坑工 程， 天津、 上海污水处理厂沉淀池抗浮工程 ， 香港 新机场等工程中相继采用 了土层锚杆技术 ， 取得 了良好的经济技术效益。研究土层锚杆不同受力 类型锚固段粘结应力分布规律 ， 对于合理确 定锚 固形态和应力传递方式 ， 对推广应用土层 锚杆和 经济有效地提高锚杆承载力是十分重要的。本文 研究分析如下 。
ａ ）拉力型锚杆
ｂ 压力型锚杆 ）
ｃ 拉 力分散型锚杆 ）
ｄ压 力分散型锚杆 ）
１ 土层锚杆有 限元弹塑性分析
土层锚杆锚固段受力类型主要可分为： 拉力型、 压力型和荷载分散型。荷载图 １ 。 ）
ｅ 拉压分散型锚杆 ）