加卸载条件下砂浆锚杆力学响应试验研究

发布时间：2024-04-01 06:12

　　围绕全长黏结砂浆锚杆加卸载力学响应问题,利用自主研发的拉拔试验系统,开展了各级拉拔力水平下锚固在不同刚度套筒中锚杆系统的加卸载拉拔试验,监测拉拔过程中锚杆轴向应变和套筒外壁周向应变的变化,分析试验过程中锚杆杆体-砂浆界面剪切力分布及演化规律,并探讨了套筒刚度和加卸载作用对锚杆系统力学响应的影响。试验结果表明:试验过程中拉拔力、杆体轴向应变、套筒周向应变随拉拔位移的变化规律相同,整体呈先上升后下降的趋势;加卸载阶段,轴向应变、周向应变与拉拔力同步变化,随卸荷点荷载增加,滞留位移逐渐增大;沿着锚杆轴线方向界面剪切力分布不均匀,锚杆杆体-砂浆界面出现解耦后,剪切力峰值逐渐向杆体内部传递。试验成果能够弥补相应加载路径下研究的不足,同时也能够为类似工程现场提供参考。

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【部分图文】：

图2锚杆轴向应变片布置(单位:mm)

相对于锚杆和钻孔直径来讲,围岩可视为一定刚度的无限大基体。因此,在试验中,可采用与围岩刚度等效的一定厚度套筒来模拟不同类型的围岩。应用弹性力学厚壁圆筒理论可以分别计算出围岩和套筒的刚度,令二者相等即可确定岩体弹性模量与套筒弹性模量之间的关系[9],即图1试样制备及对中方式

图1试样制备及对中方式

图2锚杆轴向应变片布置(单位:mm)Ey=Em1+νy1+νmro2-ri2ro2+ri2(1-2νm)?????????(1)

图3拉拔试验系统

在不同拉拔力水平加卸载试验中,对于锚固在钢筒和PVC筒中的锚杆,在峰值拉拔强度前,以10kN为台阶进行一次加卸载,所有卸载试验均卸载至2kN。拉拔曲线进入峰后之后,采用单调加载拉拔方式,继续拉拔试样直至破坏。试验全程采用位移控制,试验开始时,位移加(卸)载速率为0.005m....

图4不同套筒条件下拉拔力-拉拔位移曲线

式中,up、u、L分别为拉拔位移、测量位移和锚杆自由段长度(mm);P为拉拔力(kN);A为锚杆横截面积(m2);E为锚杆弹性模量(GPa)。由图4可知,不同刚度套筒下,拉拔力-拉拔位移曲线总体形态相同,且随着套筒刚度增加,抗拔强度和抗拔刚度显著增加。这是由于随着套筒刚度增加,拉....

本文编号：3945089