• ISSN 0258-2724
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悬索桥隧道锚原位缩尺模型蠕变试验研究

文丽娜 程谦恭 程强 郭喜峰

文丽娜, 程谦恭, 程强, 郭喜峰. 悬索桥隧道锚原位缩尺模型蠕变试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(1): 202-209. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20181013
引用本文: 文丽娜, 程谦恭, 程强, 郭喜峰. 悬索桥隧道锚原位缩尺模型蠕变试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(1): 202-209. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20181013
WEN Lina, CHENG Qiangong, CHENG Qiang, GUO Xifeng. Study on Creep Test of In-situ Scaling Model of Suspension Bridge Tunnel Anchorage[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(1): 202-209. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20181013
Citation: WEN Lina, CHENG Qiangong, CHENG Qiang, GUO Xifeng. Study on Creep Test of In-situ Scaling Model of Suspension Bridge Tunnel Anchorage[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(1): 202-209. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20181013

悬索桥隧道锚原位缩尺模型蠕变试验研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20181013
基金项目: 国家自然科学基金(41530639,41877226,41877237);国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项(2017YFC1501000);国际(地区)合作与交流项目(41761144080);四川省交通运输厅科技项目(2014-C-1)
详细信息
    作者简介:

    文丽娜(1978—),女,高级工程师,博士,研究方向为岩土工程,E-mail:wln_315@163.com

    通讯作者:

    程谦恭(1962—),男,教授,博士生导师,研究方向为岩土工程和地质灾害,E-mail:chengqiangong@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: U442.2

Study on Creep Test of In-situ Scaling Model of Suspension Bridge Tunnel Anchorage

  • 摘要: 为获取雅康高速泸定大渡河特大悬索桥实桥隧道锚蠕变变形规律,根据相似理论,开展隧道锚1∶10原位缩尺模型蠕变试验;利用气液式加载系统进行模型锚分级加载试验,分析模型锚、围岩和界面错动在1.00P P为缩尺模型单根设计拉力)、3.50P、7.00P荷载下的蠕变全过程规律;采用FLAC3D进行锚碇与围岩体蠕变的三维黏弹塑性仿真分析,进行模拟值与实测值对比分析. 试验结果表明:在1.00P、3.50P、7.00P荷载作用下,锚体最大蠕变量分别为0.62、0.97、1.58 mm,围岩最大蠕变量分别为0.49、0.85、1.38 mm,锚体与围岩错动最大蠕变量分别为0.15、0.64、1.43 mm;锚碇和围岩实测蠕变变形量与计算值在量值上相当,蠕变趋势基本相同;雅康高速特大悬索桥隧道锚和围岩在各级荷载作用下属于稳定型蠕变,正常设计荷载下,锚碇蠕变不会影响悬索桥的长期稳定性.

     

  • 图 1  岩体对比

    Figure 1.  Comparison of rock mass

    图 2  模型锚与实桥锚位置关系

    Figure 2.  Position relationship between model bolt and real bridge bolt

    图 3  模型锚断面尺寸(单位:m)

    Figure 3.  Size diagram of model bolt section (unit:m)

    图 4  伺服控制系统与采集系统

    Figure 4.  Servo control system and acquisition system

    图 5  典型测点分析(g7)

    Figure 5.  Study of typical measure point (g7)

    图 6  左右模型锚碇蠕变对比

    Figure 6.  Comparison of bolt creep between left and right model

    图 7  典型测点分析(D1-3)

    Figure 7.  Study of typical measure point (D1-3)

    图 8  典型测点分析(W6)

    Figure 8.  Study of measure point (W6)

    图 9  模型锚与围岩计算模型(单位:m)

    Figure 9.  Model anchor and surrounding rock calculation model (unit: m)

    图 10  监测值与拟合值对比

    Figure 10.  Comparison of monitoring value and fitting value

    图 11  锚碇与围岩长期蠕变规律

    Figure 11.  Long-term creep law of anchorage and surrounding rock

    表  1  地层物理力学参数表

    Table  1.   Physical and mechanical parameters

    项目块体密度
    /(g•cm−3)
    变形模量
    /GPa
    饱和单轴
    抗压强度/MPa
    抗拉强度
    /MPa
    泊松比粘聚力
    /MPa
    摩擦
    系数
    天然单轴
    抗压强度/MPa
    软化
    系数
    含水率
    试验值2.61~2.700.95~5.3913.40~
    31.80
    2.50~3.900.24~0.250.28~0.620.79~1.1222.40~
    46.70
    0.691.07~1.82
    建议值2.501.2022.240.050.350.400.7532.250.691.38
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    表  2  锚碇与围岩的Burgers蠕变参数

    Table  2.   Burgers creep parameters of anchorage and surrounding rock

    荷载/(× PEk/GPaηk/(GPa•h)Em/GPaηm/(GPa•h)
    1.00 5.04 20.31 0.44 63 900
    3.50 3.15 10.11 0.23 30 100
    7.00 1.54 4.02 0.15 20 300
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    表  3  锚碇与围岩力学参数

    Table  3.   Mechanical parameters of anchorage and surrounding rock

    区域重度/(kg•m−3抗拉强度/MPa粘聚力/MPa内摩擦角/(°)泊松比变形模量/GPa
    围岩体2 5000.050.4370.351.2
    锚碇2 7001.551.5450.2530
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-17
  • 修回日期:  2019-04-28
  • 网络出版日期:  2019-05-13
  • 刊出日期:  2020-02-01

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