深基坑土钉支护抗拔机理

根据土钉抗拔试验结果,分析了土钉抗拔荷载传递机理,建立了抗拔作用的力学模型,结合实例分析了一些基本关系曲线的变化规律,理论分析与实践相符较好·     

土钉支护加固机理的数值分析

采用摩擦-接触型界面单元模拟钉土界面真实的变形协调情况,建立了基坑开挖土钉支护的数值分析模型,并通过和工程实测对比验证了模型的可靠性.借助动态仿真分析支护系统内力、钉土界面剪应力以及土体应力状态和应力路径随开挖、支护的不断推进而发展变化的全过程,定量揭示了支护系统的加固机理:单根土钉发挥应力分担、扩散以及传递的锚固作用,分别改善土钉头部、中部和尾部土体的应力状态,并提高土体抗剪强度;群钉系统发挥整体加固作用,增加土体刚度;土体强度、刚度增加且应力减小,双重抑制了边坡位移和塑性区的发展.     

表观粗糙度对灌浆土钉拉拔摩阻力的影响探究

钻孔灌浆土钉的抗拔承载力直接影响着边坡以及挡土墙等支挡结构的稳定与安全.抗拔承载力主要来自钉体与周围土体之间的摩阻力,而界面处的粗糙情况更是影响摩阻力的关键因素之一.以往的研究并未把粗糙度的概念引入到土钉拉拔研究中.本研究提出了一种具有工程可操作性的新型土钉模型,通过在钉体表面制作不同尺寸的偏直角三角形螺纹来改变钉体表面的粗糙度.通过定义一个更为合理的表观粗糙系数,并建立表观粗糙度系数与表观摩擦系数的关系,提出了考虑土体剪胀作用与土钉制作方式而产生的装配后应力,以及表观粗糙度参数的钻孔灌浆土钉拉拔承载力的计算模型.最后,通过有限元分析软件A B A Q U S模拟粗糙土钉的室内拉拔试验,系统地研究了表观粗糙度对土钉极限抗拔承载力的影响.通过数值模拟结果表明,在钉体表面制作规则螺纹,可以显著提升钉体极限抗拔承载力;土钉极限抗拔承载力与表观粗糙角并非是线性关系.     

土钉和土体协同工作分析

为了进一步研究土钉和土体的协同工作机理,以杭州孔雀大厦土钉墙支护为实例,依据土钉抗拔反演分析参数,应用有限元方法模拟基坑开挖和土钉支护的施工过程,分析了土钉内力和土体位移在动态施工过程中的变化规律,同时获得了注浆加固后土体的力学指标,供土钉墙支护结构设计和施工参考。     

江淮地区膨胀土土钉抗拔性能试验研究

膨胀土遇水膨胀、失水收缩等特性,将会对基坑（边坡）构成最直接的威胁,处理不当将会导致基坑的崩塌、边坡失稳等一系列工程问题.拟就江淮地区典型膨胀土进行室内土钉模型抗拔试验,得出土体在不同含水量、养护龄期和土钉浆液成分的极限抗拔力等数据,通过研究得出膨胀土土钉支护一些规律和膨胀土-土钉相互作用机理,为实际工程提供一定的指导...     

土钉抗拔分析和参数反演

应用有限元方法对土钉抗拔进行了分析计算,并依据土钉现场抗拔试验结果,对土钉与周围土体的界面粘结强度和抗剪刚度进行了反演分析,为土钉墙支护结构设计,施工及分析提供了依据和参考。     

基于Flac3D的土钉支护应力分析

为了进一步探讨土钉支护的作用机理、受力特点,采用Flac3D模拟土钉支护基坑开挖与支护的施工过程,并对土钉、土体在开挖过程中的受力性能进行了模拟和分析.通过对土钉支护基坑模型的土体应力、应力路径和土钉内力分布等力学参数的分析,能更加全面地认识其在开挖阶段的工作性能,对其设计和施工提出了有益的建议.     

玻璃纤维增强塑料土钉支护技术特性研究

玻璃纤维增强塑料土钉是近年来出现的一种新型的边坡支护结构体,具有自重轻、强度高、耐腐蚀等优点。从玻璃纤维增强塑料土钉的基本特性出发,综述了该类土钉对边坡的支护机理的国内外研究现状,比较了传统钢筋土钉和玻璃纤维增强塑料土钉的优、缺点,并探讨了玻璃纤维增强塑料土钉与土体界面间的力学传递机理,提出了今后的研究思路。     

考虑剪胀效应的土钉抗拔承载力计算

土钉抗拔承载力是土钉设计中的关键指标之一,但根据相关规范推荐的经验公式得出的计算值范围较大。假定土钉和周围土体的界面强度服从摩尔-库仑准则,并考虑其剪胀性,推导出了土钉侧摩阻力及轴力的解析表达式,从而得到了土钉抗拔承载力的计算公式。通过与试验值的对比,证明了本文公式的有效性。     

复合型土钉墙支护的工程实例

现行工程中常用的复合型土钉墙支护,主要是水泥搅拌桩与土钉墙的结合应用。其原理主要是：通过水泥搅拌桩对边坡土体进行加固,解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此,复合型土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。在西安各类地层中,也有成功地使用复合型土钉墙的工程实例。     

基于应变软化模型的深基坑土钉加固分析

为了更加真实地反映岩土体材料的特性,以某深基坑土钉加固工程为背景,建立相应的应变软化模型.分析土钉加固基坑过程中,基坑的变形和塑性区分布情况,以及不同位置和不同开挖过程中土钉的应力变化情况.结果表明:用FLAC3D建立的应变软化模型,能够较好地反映土的特性;该准则下,基坑的变形和破坏形式符合实际情况.土钉在加固过程中,轴力变化呈现非线性特征,FLAC3D能够较好地进行反映,能为工程实践提供指导.     

深基坑复合土钉墙受力性能的计算机模拟分析

为了揭示土钉+水泥土搅拌桩复合土钉墙的受力规律,采用数值模拟方法,建立了整体三维有限元计算模型,模型考虑了基坑的空间作用,克服了二维平面或局部三维有限元模型的不足,模拟了复合土钉墙的施工过程,分析了土钉的轴力,计算结果表明:(1)基坑的"角点效应"对土钉轴力的影响范围约为0.5倍的开挖深度;(2)每排土钉轴力峰值处距开挖面0.2~0.25倍的钉长;(3)中下部土钉受力较大.     

水泥土墙复合土钉墙的协同作用机理数值模拟

为进一步明确复合式支护结构间的协同作用机理,以水泥土墙复合土钉墙为研究对象,运用FLAC^3D有限差分软件建立三维模型.在分析工程实例基本作用规律的基础上,以水泥土墙水平位移为衡量指标,利用墙钉比进行数值模拟分析.结果表明:改变墙宽,当墙钉比为7.00%~12.00%时,最大水平位移明显减少;在墙钉比不变的情况下,水泥土墙在基坑边缘时,约束水平位移最为明显,后移影响土钉轴力的发挥;改变土钉倾角,当墙钉比为8.90%~9.20%时,位移明显减少,最大水平位移最小.因此,当墙钉比为8.00%~9.50%时,支护结构受力合理,协同作用效果最好.     

地震作用下复合土钉支护边坡稳定性模型及应用

在考虑复合土钉支护结构与土体协同工作的情况下,根据土质边坡的破坏模式,考虑预应力锚杆中施加的预应力对稳定性计算的影响,根据极限平衡理论建立复合土钉支护边坡地震稳定性分析模型.推导计算机搜索法的边坡复合土钉支护滑移面动态搜索模式,实现随着复合土钉设计参数变化的复合土钉支护稳定性动态分析过程.较好地解决了地震作用下复合土钉支护结构稳定性分析问题.编制复合土钉支护边坡动力稳定性分析程序,结合具体工程实例进行验算.结果表明这种稳定性分析模型能够较准确地确定复合土钉支护边坡的最危险滑移面及其对应的稳定系数,具有较高的可靠度;该计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的.     

远联动叶片自锁髓内钉设计与试件力学检测

目的：设计一种远端联动叶片自锁髓内钉,特征在于与传统髓内钉外形尺寸一致,在钉管远端设计两对联动叶片和在钉管内设计联动叶片的推动装置。制作出股骨型样钉并对其进行力学性能测试和评价。 方法：将16对新鲜中青年成人男性股骨骨段标本平均分为2组,长度4cm,直径（内径）11-14mm,分别用远端联动叶片自锁髓内钉和国产传统不锈钢交锁髓内钉锁定部位固定骨段,分别对其进行三点弯曲、轴向压缩载荷、水平扭转等生物力学测试,用 SPSS17．0统计软件进行统计分析。 结果： 远端联动叶片自锁髓内钉的抗短缩刚度、抗旋转刚度略小于交锁髓内钉,但无显著性差异。抗弯曲刚度与交锁髓内钉相当。 结论 ： 远端联动叶片自锁髓内钉具有较强抗弯、抗旋转性能,优良的抗弯性能,达到股骨生物学固定的要求,有较好的开发及临床应用前景。     

土钉瞬态应力动力特性对比研究

基于探索性的洞室土钉支护试验,概述了洞室土钉支护抗动载试验的基本情况,并给出了洞室拱顶土钉的测试数据。依照实验现象,考察对比了毛洞段与土钉支护构措段的瞬态应变和炸药药量的关系,及其两者的瞬态应变和加载次数的关系,构措段具有较好的降低应变的能力。依照一维粘弹性理论对拱顶土钉进行了Maxwell模型的参数拟合;并用此模型确定了土钉用建筑钢的动力粘性因数,其与前拟合公式者相近。