锚索与锚杆锚固力学效应及测试技术（钢筋）

　　本书采用室内外试验、理论分析、数值模拟和现场监测等综合研究方法，对锚索与锚杆（钢筋）锚固力学效应及测试技术进行研究，主要研究内容：（1） 锚索受拉与反转扭矩耦合效应分析；（2） 拉扭耦合传力锚索拉拔锚固段失效机制；（3） 锚固钢筋拉拔及受剪过程力学特性分析；（4） 锚杆低应变动力无损检测试验及测试分析。 本书可供从事与锚索与锚杆（钢筋）锚固相关的采矿工程、岩土工程、建筑工程、交通工程、水利电力工程以及国防工程等设计、施工、监测的工程技术人员参考使用，同时，也可作为大学师生和科研院所相关人员的参考书。

　　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。

目录
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

第5章钢筋锚固破坏模式及强度特性分析

5．1锚固钢筋黏结试验方法

5．2横肋钢筋锚固受拉特性试验分析

5．2．1试验材料及方法

5．2．2试验设备及过程

5．3横肋钢筋锚固破坏模式及锚固力分析

5．3．1横肋钢筋锚固破坏模式分析

5．3．2横肋钢筋锚固力解析分析

5．4全长锚固钢筋受剪特性试验分析

5．4．1试验材料及方法

5．4．2试验设备及过程

5．5全长锚固钢筋受剪力学特性试验分析

第6章锚固钢筋拉拔及受剪力学特性分析

6．1横肋钢筋锚固力学特性理论分析

6．1．1锚固体裂纹产生力学机理分析

6．1．2横肋钢筋锚固力与位移关系解析分析

6．2横肋钢筋受力特性颗粒流模拟分析

6．2．1半径扩大法构建计算模型

6．2．2计算模型参数选取和边界条件

6．2．3横肋钢筋肋前锚固体破坏模式分析

6．3横肋钢筋锚固力学特性模拟试验分析

6．3．1构建计算模型及边界条件

6．3．2本构模型及试验参数选取

6．3．3横肋钢筋锚固力与位移关系曲线分析

6．4全长锚固钢筋力学特性理论分析

6．4．1工程模型

6．4．2简化力学模型

6．4．3轴力和剪力与加载位移关系解析分析

6．5加锚节理岩体节理面抗剪性能模拟分析

6．5．1构建计算模型及确定边界条件

6．5．2本构模型及试验参数选取

6．5．3节理面抗剪性能影响参数的敏感性分析

第7章混凝土与钢筋黏结滑移机理试验研究

7．1试验材料与方法

7．1．1试件制作

7．1．2试验设备

7．1．3加载速率

7．1．4试验过程

7．2混凝土与钢筋黏结滑移特性分析

7．2．1黏结滑移破坏形态特征

7．2．2拉力位移和剪力位移曲线分析

7．3能量位移曲线与拉力位移曲线的相互关系

7．4混凝土与钢筋黏结破坏过程耗能分析

7．5基于能耗的钢筋混凝土等级划分

第8章混凝土与钢筋黏结滑移模型分析

8．1黏结滑移球形模型

8．1．1机械咬合力与摩阻力共同作用分析

8．1．2摩阻力单独作用分析

8．2试验结果与理论计算对比分析

8．3黏结滑移模型演化过程分析

8．4不同模型的效费比分析

8．5基于梁式试验的黏结滑移模型分析

8．5．1试验方案设计

8．5．2黏结滑移特性分析

8．6拉拔与梁式试验方法黏结性能对比分析

第9章锚杆低应变动力无损检测理论分析

9．1锚杆锚固体系荷载传递机理

9．2无损检测应力波理论

9．2．1杆体一维应力波振动规律

9．2．2三种边界条件杆体的纵向振动规律

9．2．3瞬态力作用下端锚式锚杆的振动

9．3锚固面应力波的反射与折射波

9．4锚固面应力波的能量衰减特性

9．5锚固体系固端反射能量模拟计算

9．5．1吸收衰减

9．5．2散射衰减

第10章锚杆无损探测室内外试验及测试分析

10．1室内模拟试验

10．1．1试验材料及参数

10．1．2试验设备选取

10．1．3试验注意事项

10．1．4采样频率选择

10．2两端自由锚杆试验

10．2．1两端自由锚杆模拟试验

10．2．2响应信号的有效性判断

10．2．3自由振动衰减法分析响应曲线

10．2．4自由锚杆试验结果分析

10．3其他工况锚杆试验及分析

10．3．1自由锚杆安装托盘试验及分析

10．3．2一端固定一端自由锚杆模拟试验

10．3．3一端固定一端张拉锚杆模拟试验

10．3．4锚固时张拉响应试验及分析

10．4基于小波和分形维的各工况计算分析

10．4．1锚杆无损检测的小波分析

10．4．2锚杆无损检测的分形维分析

10．4．3基于小波和分形维的各工况分析

10．5基于现场基坑锚杆的动力测试

10．5．1工程概况

10．5．2工程地质条件

10．5．3现场锚杆检测试验分析

参考文献