深基坑预应力锚杆拉拔力的数值模拟研究——基于拉格朗日差分法

"拉格朗日差分法的预应力锚杆数值模拟与应用* (2009年)"，该研究由中国电力科学研究院和大连理工大学的专家进行，探讨了深基坑预应力锚杆的设计与分析方法。 在深基坑工程中，预应力锚杆是一种重要的支护结构，其极限拉拔承载力对于锚杆的设计和安全性至关重要。拉格朗日差分法是一种用于数值模拟的方法，它可以有效地分析复杂力学系统的行为。在本文中，研究人员运用快速拉格朗日差分法来模拟深基坑中单根预应力锚杆的加固机制，旨在理解不同参数如何影响锚杆的拉拔力。 通过数值模拟，他们发现注浆压力的增加能够提高锚杆的极限承载力，这意味着更高的注浆压力可以增强锚杆与周围土壤或岩石的粘结，从而提高其稳定性。此外，锚杆锚固段的长度也对承载力有显著影响，随着锚固段长度的增加，锚杆的极限承载力呈现非线性增长。这表明更长的锚固段能提供更强的锚固效果，但并非线性比例关系。 为了验证这些理论发现，研究者还对实际工程中的不同岩性进行了锚杆拉拔试验，并将数值模拟的结果与现场试验数据进行了对比。结果显示，两者吻合良好，证实了快速拉格朗日差分法在模拟预应力锚杆性能方面的准确性。这一研究成果为深基坑工程中预应力锚杆的参数选择和设计提供了科学依据，有助于提升工程的安全性和经济性。 总结关键词包括深基坑工程、预应力锚杆、锚固段、极限拉拔承载力以及数值模拟。此研究对于从事地下空间开发、土木工程和岩土力学的工程师来说具有很高的参考价值，它拓展了我们对预应力锚杆工作原理的理解，并提供了实用的计算工具来优化锚杆设计。