预应力锚固技术巧妙地利用了钢材的高抗拉强度,调用并提高了岩土体自身的强度及自稳能力,充分挖掘了岩土体的潜能,有效地节省了工程费用并有利于施工安全,已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程问题的最经济、最有效的方法之一。预应力锚杆的传力机理对锚固工程的设计起着关键的作用。所以深入的研究胶结式预应力锚杆的传力机理,具有相当重要的理论和工程意义。 本文的主要研究内容包括: 1.在查阅大量的国内外资料的基础上,对预应力锚杆传力机理的研究现状进行了总结,指出了有待进一步研究的主要问题。 2.阐述了预应力锚杆发生破坏的几种模式。对锚固系统中杆体与灌浆体之间的粘结,岩土体和锚固体之间的粘结特性进行了分析。通过建立的锚固体向岩土层传递荷载的一种模型,重点分析了岩土体的弹模对锚固体和岩土体之间剪应力分布的影响和加载过程中锚固体的应力变化;建立了锚杆轴力分布的高斯曲线模式,并且建议通过实测的资料反推高斯分布模式中的参数n。 3.结合清江高坝洲水利枢纽消力池锚桩的试验资料,对锚固体的传力机理进行了深入的分析,并采用前面的理论成果来系统的分析试验资料。研究表明,试验结论很好的验证了前面的理论分析。通过对中铁西北院关于锚固力的试验资料的分析,进一步的论述了承载力和锚固段长度之间的关系。 4.根据本文的研究成果,对锚固设计中的一些问题进行了探讨,以资为工程设计和实践起到一定的参考作用。探讨主要集中在锚固体的设计上面:锚固体系的选择;锚固长度的确定;常用的扩大锚杆承载力的锚固技术的设计方法。