Neue Ankerscheiben-Verstärkungstechnologie
Die geotechnische Verankerungstechnologie der neuen Ankerscheibenbewehrung ist ein wichtiger Bestandteil der Geotechnik und findet breite Anwendung in den Bereichen Wasserbau, Hochbau, Tiefbau, Rutschhemmung und Hangbau. Die herkömmliche Ankerauszugskraft wird jedoch meist durch die eigene Reibungskraft aufgebracht.
Wir untersuchen hauptsächlich Ankerstangen, die überwiegend eine Scheibenstruktur aufweisen, um ihren Kraftmechanismus und die damit verbundene Berechnungsmethode zu erforschen. Die wichtigsten Forschungsinhalte sind wie folgt:
1. Mithilfe der Modellversuchsmethode untersuchen wir die Schadensart von Scheibenankern und erforschen den Einfluss der Versenktiefe der Ankerscheibe, der Größe des Scheibendurchmessers und der Verteilung der Abstände der Ankerscheiben auf die Auszugskraft der Anker unter den gegebenen Bodenbedingungen. Der Auszugsschadensmechanismus von Scheibenankern wird analysiert; die Schadensarten von Einscheiben- und Mehrscheibenankern unter verschiedenen Arbeitsbedingungen werden anhand der Versuchsergebnisse ermittelt.
2. Durch Integration der geschichteten Mindlin-Lösung werden die Verschiebungskoordinationsgleichung und die Bilanzgleichung des Auszugswiderstands zwischen Ankerstangen und Bodenkörper in einem halbunendlichen Raumbodenkörper innerhalb des elastischen Verformungsbereichs untersucht. Die relative Verschiebungsbeziehung zwischen Ankerstangen und Boden unter Belastung wird untersucht; der Auszugswiderstandsmechanismus von Gruppenankern und die gegenseitigen Beeinflussungseigenschaften zwischen den einzelnen Scheibenankern sowie die Einflusseigenschaften unterschiedlicher Ankerstangenanzahlen und unterschiedlicher Abstände von Ankerscheiben auf die Verteilungseigenschaften des seitlichen Reibungswiderstands einzelner Ankerstangen im Ankerscheibeneffekt werden untersucht.
3. Basierend auf der Moore-Cullen-Theorie wird die Beziehung zwischen Auszugskraft und Verschiebung im Grenzzustand des Scheibenankers untersucht. Durch Anwendung der Theorie des Grenzgleichgewichts des Schiebers wird die Berechnungsmethode der Auszugskraft des Scheibenankers abgeleitet. Durch Tests wird überprüft, ob die Ergebnisse grundsätzlich gleich sind.
4. Die numerische Finite-Elemente-Simulationsmethode von Ansys wird angewendet, um die Krafteigenschaften und das Verformungsgesetz des Scheibenankers unter Lasteinwirkung sowie die Wirkungseigenschaften und den Schadensmodus zwischen ihm und dem Bodenkörper zu untersuchen. Die Ergebnisse stimmen im Wesentlichen mit den Testergebnissen überein.
