用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法

用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法

一、用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法(论文文献综述)

万超[1](2008)在《大跨度预应力箱梁锚固区极限承载能力研究》文中提出为了提高预应力束单束张拉力,多种新型的特殊锚具被应用到实际工程中。这些锚具的锚固区混凝土的应力状态十分复杂。对采用大吨位特殊锚具的桥梁结构来说,锚固区的安全性和抗裂性是结构设计的关键部分,但现行规范还没有给出一种既精确又简易的验算方法。在特定的工程中需要对锚固构件进行详细的理论分析和试验研究。本文以研究大跨度预应力混凝土箱梁锚固区混凝土的极限承载能力为主要目的,以广珠线虎跳门特大桥(初步设计方案)为工程背景。首先,对箱梁建立了三维线弹性有限元模型,分析其结果,确定锚固区的应力集中区,建立局部模型,对比箱梁模型与局部模型的结果证明模型的可行性。其次,为了更精确模拟混凝土的非线性力学行为,本文采用了ABAQUS提供的混凝土损伤塑性模型对局部模型进行了弹塑性分析,分析锚固区在设计荷载作用下的应力应变分布特征,确定锚固区的极限承载能力以及锚固区的破坏过程。最后,利用弹塑性分析方法对局部模型进行了参数研究,确定了正交加强钢筋、螺旋钢筋的螺距以及螺旋钢筋的环绕半径对局部模型的极限承载能力的影响以及它们之间的耦合关系。

杜瑞妍[2](2008)在《金属棒材疲劳断裂研究与应用》文中指出应力下料技术,是对材料施加疲劳载荷使得疲劳裂纹在预定截面萌生并快速扩展至断裂,从而达到使材料分离的目的的一种方法。这种技术是根据断裂力学原理进行安全设计的逆过程,符合现代机械加工少无切削精密加工的发展方向,是一种绿色加工技术,具有广阔的应用前景。但要使其成为一种实用的工业技术,以往的研究还远远不够。基于此,本文以棒材为对象,从理论和试验两方面对应力下料过程所涉及的机理和主要参数的选择进行了进一步研究,以期能推动应力下料技术向生产力的转化。本文首先从应力下料时影响棒材脆断的因素出发,分析了棒材切口处的应力、应变状态,讨论了切口处疲劳裂纹起始的部位及其力学模型,结合疲劳裂纹扩展的微观机理及影响疲劳裂纹扩展速率的内外因素,讨论了不同载荷形式作用下棒材断口的宏观形貌及棒材应力下料时的疲劳强度。在切口型式的选择上,本文使用有限元方法分析了应力下料时四种典型切口型式(U型、V型、半V型和反半V型)切口处的应力集中情况。在切口参数的选择上,本文使用有限元方法分析了切口深度、切口张开角度及切口根部圆角半径等对切口处应力集中程度的影响。从理论上得出的主要结论有:应力下料时,V型切口在切口处形成的应力集中程度最大,最有利于初始疲劳裂纹的萌生;不同直径的棒材均在切口相对深度为0.1附近时,切口处应力集中系数达到峰值;切口张开角度对切口处的应力集中程度影响不大,建议切口张开角度取在60°~90°之间;切口根部圆角半径对切口根部应力集中程度有较大的影响等。在理论分析的基础上,本研究选用了两种材料,进行了试验验证。试验结果较好的支持了有限元方法的分析结果。

陶纪南[3](2004)在《用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法》文中进行了进一步梳理阐述了地下支护特征线理论及其在预应力锚喷支护中的应用,主要创造点有:围岩特征线内涵的2种表述,不能自稳围岩特征线的函数一般表达式,创立了在工程类比法的基础上运用特征线理论确定预应力锚喷支护设计参数的方法。该方法简单易行,具有很强的可操作性,便于设计人员掌握。隧道采用TZL预应力锚具不仅支护质量提高,工程事故减少,且在不降低工程质量的前提下,还能大幅度地减少锚杆用量,节约工程成本,综合经济效益和社会效益都十分显着。

王飞虎[4](2001)在《地下洞室预应力锚杆支护机理及设计参数确定方法研究》文中研究表明预应力锚杆支护作为一种高效、经济的洞室支护技术,已日益广泛地应用于各类地下工程中。但是,由于锚杆与围岩间相互作用的复杂性,因此直到目前为止,对预应力锚杆支护机理和设计参数确定方法的研究仍处于探索阶段,设计中依然沿用普通砂浆锚杆的设计方法,理论严重滞后于实际。 本文从围岩支护特征线理论出发,在预应力锚杆与普通砂浆锚杆的受力特征、支护机理和支护效果分析的基础上,提出了预应力锚杆支护设计参数的选用方法,并通过对不戴垫板砂浆锚杆、戴垫板砂浆锚杆和预应力锚杆不同侧压系数下锚杆的轴力分布、洞室收敛位移、困岩应力场的室内对比模型试验和现场原型观测试验,论证其设计方法的可行性。 预应力锚杆支护设计参数选用方法已应用于商南公路隧道的支护的设计中,并取得了良好的技术效果和巨大的经济效益。

二、用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法(论文提纲范文)

(1)大跨度预应力箱梁锚固区极限承载能力研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和目的
    1.2 锚下混凝土的应力分布特征
    1.3 锚下混凝土的破坏机理及验算方法
        1.3.1 中国规范对锚下混凝土破坏机理的分析
        1.3.2 中国规范对锚下混凝土破坏的验算方法
        1.3.3 美国规范对锚下混凝土破坏机理的分析及验算方法
    1.4 锚固区受力状态的研究现状
    1.5 本文的主要内容
第2章 箱梁节段模型线弹性有限元分析
    2.1 引言
    2.2 模型尺寸的拟定
        2.2.1 特征锚固截面及锚固区域的确定
    2.3 箱梁节段有限元模型
        2.3.1 箱梁节段模型几何尺寸
        2.3.2 箱梁节段模型网格划分
    2.4 箱梁节段有限元模型分析结果
    2.5 小结
第3章 局部模型线弹性有限元分析
    3.1 引言
    3.2 有限元子模型原理
    3.3 锚垫板几何尺寸
    3.4 局部有限元分析模型
        3.4.1 局部模型平面尺寸
        3.4.2 箱梁节段模型与局部模型结果对比
    3.5 网格细化局部模型分析
        3.5.1 网格细化局部模型
        3.5.2 网格细化局部模型结果分析
    3.6 小结
第4章 局部模型弹塑性有限元分析
    4.1 引言
    4.2 ABAQUS混凝土损伤塑性模型的基本计算原理
        4.2.1 混凝土单轴受压的应力应变关系
        4.2.2 混凝土单轴受拉的应力应变关系
        4.2.3 混凝土在多轴状态下的硬化规律
        4.2.4 混凝土的损伤系数(Scalar Damage Coefficients)
        4.2.5 混凝土的屈服准则
        4.2.6 塑性流动法则(Plastic Flow)
    4.3 钢筋和锚具的材料属性
    4.4 分析模型
        4.4.1 局部模型网格的细化
        4.4.2 分析模型简介
        4.4.3 应力应变结果对比分析
        4.4.4 模型4混凝土应力应变分布规律分析
    4.5 小结
第5章 局部模型的极限承载能力分析
    5.1 引言
    5.2 局部模型极限承载能力有限元分析
        5.2.1 分析模型介绍
        5.2.2 荷载-位移曲线对比分析
        5.2.3 模型2与模型3结果对比分析
        5.2.4 模型4与模型2和模型3结果对比分析
    5.3 局部模型的安全系数以及破坏过程
    5.4 小结
第6章 对局部模型进行弹塑性的参数分析
    6.1 影响局部模型承压能力的几个因素
    6.2 正交加强钢筋对局部模型承压能力的影响
        6.2.1 分析模型介绍
        6.2.2 模型分析结果对比
    6.3 小结
结语
    一、结论
    二、展望
致谢
参考文献
附录1
附录2
攻读硕士学位期间发表的学术论文

(2)金属棒材疲劳断裂研究与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究的背景、目的和意义
        1.1.1 棒材下料方法现状及存在问题
        1.1.2 金属材料的低应力脆断现象
        1.1.3 棒材应力下料思想的提出
        1.1.4 棒材应力下料的方法及特点
    1.2 棒材应力下料研究的主要内容
    1.3 棒材应力下料研究中存在的问题
    1.4 本文研究的主要内容及方法
    1.5 本文的主要结构
2 棒材应力下料的力学分析
    2.1 断裂的类型及分类
    2.2 影响脆性断裂的因素
        2.2.1 切口的影响
        2.2.2 应力状态的影响
        2.2.3 温度的影响
        2.2.4 加载速率的影响
    2.3 控制断裂的三个主要因素
        2.3.1 裂纹的三种形式
        2.3.2 应力强度因子和平面应变断裂韧性
    2.4 切口的应力─应变分析
        2.4.1 切口处的应力
        2.4.2 切口疲劳系数
        2.4.3 切口处的应变
        2.4.4 棒材切口处的应力状态
    2.5 切口件中疲劳裂纹起始部位与机理
    2.6 切口根部裂纹起始的力学模型
    2.7 结论
3 棒材应力下料的疲劳分析
    3.1 疲劳的分类
        3.1.1 机械疲劳、热疲劳和腐蚀疲劳
        3.1.2 低周疲劳和高周疲劳
    3.2 疲劳断口的形貌特征
        3.2.1 疲劳断口的一般形貌特征
        3.2.2 不同载荷形式下棒材的宏观疲劳断口形貌
    3.3 疲劳裂纹的扩展
        3.3.1 疲劳裂纹的扩展的微观机理
        3.3.2 疲劳裂纹扩展的一般规律
        3.3.3 棒材应力下料时疲劳裂纹扩展寿命的估算
    3.4 影响疲劳裂纹扩展速率的因素
        3.4.1 影响疲劳裂纹扩展速率的内部因素
        3.4.2 影响疲劳裂纹扩展速率的外部因素
    3.5 棒材的疲劳
        3.5.1 疲劳寿命曲线
        3.5.2 影响疲劳强度的主要因素
    3.6 结论
4 棒材应力下料切口参数的有限元研究
    4.1 有限元法
        4.1.1 有限元法的基本思想及其特点
        4.1.2 有限元法的网格划分
        4.1.3 ANSYS简介
    4.2 棒材应力下料时切口参数的有限元分析
        4.2.1 实体模型的建立
        4.2.2 单元的选择
        4.2.3 网格的划分
        4.2.4 载荷的施加
        4.2.5 切口型式的有限元分析结果
        4.2.6 切口相对深度的有限元分析结果
        4.2.7 切口张开角度的有限元分析结果
        4.2.8 切口根部圆角半径的有限元分析结果
    4.3 结论
5 棒材应力下料的相关试验研究
    5.1 试验过程
        5.1.1 试验材料及试样的参数
        5.1.2 试验设备
        5.1.3 试验方法
    5.2 试验结果
        5.2.1 切口型式与试样疲劳断裂周次的关系
        5.2.2 切口相对深度与试样疲劳断裂周次的关系
        5.2.3 切口张开角度与试样疲劳断裂周次的关系
        5.2.4 试样切口根部圆角半径与试样疲劳断裂周次的关系
        5.2.5 试样断面的宏观形貌
    5.3 结论
6 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果

(3)用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法(论文提纲范文)

1 特征线理论
    1.1 锚杆特征线
        1.1.1 锚杆拉拔试验
        1.1.2 锚杆支护特征线
    1.2 围岩特征线
        1.2.1 围岩特征线的内涵
        1.2.2 两类围岩特征线
        1.2.3 不能自稳围岩特征线的若干特点
        1.2.4 非轴对称条件下围岩特征线
    1.3 预应力锚杆间距选择
        1.3.1 单一预应力锚杆支护的间距选择
        1.3.2 锚喷网联合支护预应力锚杆间距选择
        1.3.3 用无量纲特征线建立式(11)
2 预应力锚喷网联合支护设计参数的确定方法一典型类比特征线法
    2.1 典型类比特征线法确定预应力锚喷网联合支护的设计参数程序
        2.1.1 用工程类比法初选锚喷网支护的设计参数
        2.1.2 确定锚杆工作荷载PW
        2.1.3 计算最大预张拉荷载PR
        2.1.4 计算预应力锚杆间距X
    2.2 预应力锚喷支护参数设计示例
3 结论

(4)地下洞室预应力锚杆支护机理及设计参数确定方法研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1-1 引言
    1-2 地下工程支护理论的发展现状
    1-3 预应力锚杆作用机理和设计理论研究的发展现状
    1-4 本文完成的主要工作
第二章 普通砂浆锚杆与预应力锚杆支护对比研究
    2-1 普通砂浆锚杆与预应力锚杆受力特征对比分析
    2-2 普通砂浆锚杆与预应力锚杆支护特征线对比分析
    2-3 预应力锚杆支护机理探讨
    2-4 预应力锚杆与砂浆锚杆支护对比分析
第三章 预应力锚杆支护设计参数选用探讨
    3-1 预应力锚杆间距的选择
    3-2 预应力锚杆张拉荷载的确定
    3-3 预应力锚杆长度的确定
第四章 预应力锚杆与普通砂浆锚杆的模型对比试验研究
    4-1 概况
    4-2 戴垫板与不戴垫板砂浆锚杆支护模型对比试验与分析
    4-3 预应力锚杆支护的模型对比试验结果及分析
    4-4 预应力锚杆与普通砂浆锚杆支护试验成果对比分析
第五章 普通砂浆锚杆支护与预应力锚杆支护现场对比试验研究
    5-1 现场试验概况
    5-2 试验成果及分析
    5-3 预应力锚杆与普通砂浆锚杆支护测试成果对比分析
第六章 结论与展望
    6-1 结论
    6-2 工作展望
致谢
附表
附图

四、用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法(论文参考文献)

  • [1]大跨度预应力箱梁锚固区极限承载能力研究[D]. 万超. 西南交通大学, 2008(06)
  • [2]金属棒材疲劳断裂研究与应用[D]. 杜瑞妍. 郑州大学, 2008(02)
  • [3]用特征线理论确定TZL预应力锚具设计参数的方法[J]. 陶纪南. 西北水电, 2004(04)
  • [4]地下洞室预应力锚杆支护机理及设计参数确定方法研究[D]. 王飞虎. 西安理工大学, 2001(01)

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