[發明專利]錨固段穿越雙地層的預應力錨索極限粘結強度的預測方法

有效

• 申請號: 202110175729.2
• 申請日: 2021-02-06
• 公開（公告）號: CN112989510B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 郭盼盼;龔曉南;魏支援;趙小晴;汪亦顯;朱成偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;E02D33/00;E02D5/74;G06F119/14
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

1.錨固段穿越雙地層的預應力錨索極限粘結強度的預測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)推導雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于全部彈性階段時的預應力錨索拉拔力P與預應力錨索始端位移u之間的理論關系式；

(2)推導雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于部分屈服第一階段時的預應力錨索拉拔力P與預應力錨索始端位移u之間的理論關系式；

(3)推導雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于部分屈服第二階段時的預應力錨索拉拔力P與預應力錨索始端位移u之間的理論關系式；

(4)推導雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于部分屈服第三階段時的預應力錨索拉拔力P與預應力錨索始端位移u之間的理論關系式；

(5)推導雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于全部屈服階段時的預應力錨索極限拉拔力P以及預應力錨索始端位移u的范圍；

(6)根據現場拉拔試驗獲得的P_t-u曲線得到理論公式預測的P_c-u曲線；

(7)檢驗由理論公式預測的P_c-u曲線與由現場拉拔試驗獲得的P_t-u曲線之間的吻合度是否滿足要求。

2.根據權利要求1所述的錨固段穿越雙地層的預應力錨索極限粘結強度的預測方法，其特征在于，步驟(1)中，根據預應力錨索的彈簧-粘片力學模型，當預應力錨索錨固段剪應力狀態處于全部彈性階段時，即預應力錨索拉拔力P滿足：

預應力錨索始端位移等于處于全部彈性階段時的預應力錨索錨固段的始端位移與預應力錨索自由段的伸長量之和；經過數學運算，雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于全部彈性階段時的預應力錨索拉拔力P與預應力錨索始端位移u之間的理論關系式為：

其中，α是反推參數；

π是圓周率；

c₁是上部地層中預應力錨索的極限粘結強度；

D是預應力錨索鉆孔直徑；

E是預應力錨索鋼絞線的彈性模量；

A是預應力錨索鋼絞線的橫截面面積；

L_f是預應力錨索的自由段長度；

L_a是預應力錨索錨固段長度。

3.根據權利要求1所述的錨固段穿越雙地層的預應力錨索極限粘結強度的預測方法，其特征在于，步驟(2)中，根據預應力錨索的彈簧-粘片力學模型，當預應力錨索錨固段剪應力狀態處于部分屈服第一階段時，即預應力錨索拉拔力滿足：

預應力錨索始端位移等于處于部分屈服第一階段時的預應力錨索錨固段的始端位移與預應力錨索自由段的伸長量之和；經過數學運算，雙地層條件下預應力錨索錨固段剪應力狀態處于部分屈服第一階段時的預應力錨索拉拔力P與預應力錨索始端位移u之間的理論關系式為：

其中，α是反推參數；

π是圓周率；

D是預應力錨索鉆孔直徑；

c₁是上部地層中預應力錨索的極限粘結強度；

L₁是預應力錨索錨固段在上部地層中的長度；

L₂是預應力錨索錨固段在下部地層中的長度；

L_a是預應力錨索錨固段長度；

L_f是預應力錨索的自由段長度；

L_P是處于屈服狀態的預應力錨索錨固段長度，由α(P-πc₁DL_P)coth(α(L_a-L_P))＝πc₁D,where L_P∈(0,L₁)決定；

E_c是錨固體綜合模量；

A_g是預應力錨索鉆孔的橫截面面積；

E是預應力錨索鋼絞線的彈性模量；

A是預應力錨索鋼絞線的橫截面面積。