無粘結環(huán)錨預應力混凝土襯砌結構優(yōu)化設計研究.pdf

1、無粘結環(huán)錨預應力襯砌是一種能充分發(fā)揮預應力結構特性的新型結構形式，主要適用于那些壓力水頭較高、圍巖厚度較薄、圍巖地質條件較差、襯砌開裂后滲水可能導致鄰近建筑物或邊坡失穩(wěn)等重大事故的水工隧洞工程。無粘結環(huán)錨預應力襯砌通過張拉混凝土襯砌內的錨索使襯砌產生預壓應力，可以使襯砌厚度減薄，能節(jié)省材料和開挖量、顯著降低工程造價和施工難度、加快施工進度，可以彌補混凝土抗拉強度和延展性低的缺點，可以充分利用混凝土抗壓強度高的優(yōu)點，是一種很有發(fā)展前途的襯

2、砌形式。在我國的水電工程和城市輸水工程中具有廣泛的應用前景。 無粘結環(huán)錨預應力襯砌技術是一種新型結構，設計理論尚不完善，更無具體的設計規(guī)范，有些關鍵技術尚未得到很好解決。 本文結合ANSYS有限元分析程序，對無粘結環(huán)錨預應力襯砌結構的結構形式優(yōu)化、設計理論、有限元計算方法等方面進行了一些研究。主要研究內容如下： 結構形式的優(yōu)化方面。已有工程采用的都是雙排錨具槽形式，這種布置方法不僅施工困難，而且錨具槽不易回填密實

3、，容易形成結構缺陷。本文在分析這種結構缺陷產生原因的基礎上，提出了單排錨具槽結構形式，并通過三維有限元計算分析，對錨索張拉完畢后單排錨具槽形式襯砌內建立的應力分布進行了計算分析，結果表明：單排錨具槽形式不僅在施工和結構安全方面要優(yōu)于雙排錨具槽形式，而且在應力分布方面也要優(yōu)于雙排錨具槽形式。 本文利用有限元計算分析了單束錨索張拉的鄰錨效應，給出了環(huán)向應力和軸向應力的鄰錨效應，并對鄰錨效應進行了曲線回歸和函數模擬。通過錨索張拉的鄰錨