第一篇 预应力锚索锚固力损失机理 3
1概述 3
1.1 引言 3
1.2 预应力锚固技术发展简史 4
1.3 我国预应力锚固技术发展沿革 8
1.4 预应力锚索概述 10
1.4.1 预应力锚索基本特征 10
1.4.2 预应力锚索的基本组成 11
1.4.3 预应力锚索分类 12
1.4.4 典型预应力锚索结构类型 12
1.5 国内外预应力锚索锚固力损失研究现状 17
1.5.1 国外研究现状 17
1.5.2 国内研究现状 18
1.5.3 存在的问题 20
参考文献 20
2预应力锚索锚固力损失机理研究 22
2.1 岩土体性质对锚索锚固力损失的影响研究 22
2.1.1 岩土体流变特性 22
2.1.2 岩土体性质对锚索锚固力损失的影响机理 22
2.1.3 坚硬完整岩体对锚索锚固力损失影响 23
2.1.4 软弱岩体对锚索锚固力损失影响 24
2.1.5 松散岩体对锚索锚固力损失影响 25
2.1.6 土体对锚索锚固力损失影响 26
2.1.7 内锚固段岩体质量对锚固力损失影响 28
2.1.8 岩土体应力状态对锚索锚固力损失的影响 29
2.2 锚索材料对锚索锚固力损失的影响研究 30
2.2.1 钢绞线松弛对锚固力损失的影响 30
2.2.2 锚索体腐蚀对锚固力损失的影响 33
2.3 施工工艺对锚索锚固力损失的影响研究 35
2.3.1 孔道成孔工艺对锚索锚固力损失的影响 36
2.3.2 封孔灌浆对锚索锚固力损失的影响 40
2.3.3 锚索张拉过程中的锚固力损失 42
2.3.4 锚索锁定过程中的锚固力损失 43
2.4 环境效应的影响研究 46
2.4.1 地下水位的变化对锚固力损失的影响 46
2.4.2 温度变化对锚索锚固力损失的影响 47
2.4.3 震动或冲击作用对锚索锚固力损失的影响 48
2.5 浆体材料变形对锚索锚固力损失的影响分析 50
2.5.1 混凝土的收缩变形对锚索锚固力损失的影响 50
2.5.2 混凝土的徐变变形对锚索锚固力损失的影响 51
2.5.3 混凝土的弹性压缩变形对锚索锚固力损失的影响 52
2.6 锚固时机对锚索锚固力损失的影响分析 52
2.7 锚固体系对锚索锚固力损失的影响分析 53
2.7.1 锚固体系对锚索锚固力损失的影响 53
2.7.2 锚索类型对锚索锚固力损失的影响 54
2.8 本章小结 54
参考文献 55
3预应力锚索锚固力损失试验研究 58
3.1 预应力锚索锚固力瞬时损失现场试验研究 58
3.1.1 现场试验条件介绍 58
3.1.2 试验原理 58
3.1.3 试验设备 60
3.1.4 试验过程 61
3.1.5 试验结果 64
3.1.6 试验结果分析 65
3.1.7 试验结论 65
3.2 低回缩量锚具室内试验 67
3.2.1 试验研究内容 67
3.2.2 试验时间与地点 67
3.2.3 试验标准 67
3.2.4 试验设备 67
3.2.5 试验方法与步骤 68
3.2.6 试验结果 70
3.2.7 试验结论 71
3.3 锚口摩阻损失室内试验研究 71
3.3.1 试验研究内容 71
3.3.2 试验时间与地点 71
3.3.3 试验标准 71
3.3.4 试验原理 72
3.3.5 试验设备 72
3.3.6 试验方法与步骤 73
3.3.7 预应力筋在平行状态下的锚口摩阻试验结果 74
3.3.8 预应力筋在折角状态下的锚口摩阻试验结果 76
3.3.9 理论计算与实测锚口摩阻对比分析 79
3.3.10 试验结论 81
3.4 本章小结 82
参考文献 83
4锚固力损失与边坡蠕变耦合效应研究 85
4.1 边坡蠕变与锚固力损失耦合效应分析 85
4.2 边坡蠕变与锚索锚固力损失的耦合效应模型 85
4.2.1 常用流变模型分析 85
4.2.2 考虑耦合效应的计算模型 89
4.2.3 计算模型的本构方程理论推导 90
4.3 耦合效应模型验证 92
4.3.1 耦合效应模型试验介绍 92
4.3.2 理论计算结果与模型试验结果对比分析 94
4.4 耦合效应模型研究结论 98
4.5 本章小结 98
参考文献 99
5预应力锚索锚固力损失的控制与补偿 101
5.1 预应力材料的选取 101
5.1.1 预应力筋 101
5.1.2 锚夹具 103
5.1.3 水泥基锚固浆体 104
5.1.4 新型灌浆材料 105
5.1.5 混凝土质量 105
5.1.6 防护材料 106
5.1.7 其他材料 107
5.2 施工工艺控制 107
5.2.1 张拉方法的选择 107
5.2.2 增加持荷稳压时间 109
5.2 3超张拉工艺 110
5.2.4 补偿张拉工艺 110
5.2.5 减少管道摩擦损失 110
5.2.6 避免爆破震动冲击影响 112
5.3 设计方案控制 112
5.3.1 锚固体系选择 112
5.3.2 锚索结构选择 113
5.3.3 锚索间距控制 114
5.3.4 锚索吨位控制 114
5.3.5 岩土体条件选择 114
5.3.6 锚索监测系统选择 115
5.4 锚索防腐措施 115
5.4.1 锚索防腐研究 115
5.4.2 我国对锚索防腐的相关规定 116
5.4.3 国外对预应力锚杆（索）的防护 118
5.5 本章小结 119
参考文献 119
第二篇 预应力锚索锚固力损失监测技术 123
6绪论 123
6.1 研究背景与意义 123
6.1.1 预应力锚索受力状态监测的重要性 123
6.1.2 现阶段其受力状态监测手段 124
6.2 国内外振弦式传感技术研究现状 125
6.2.1 国外振弦传感技术研究发展现状 125
6.2.2 国内振弦传感技术研究运行现状 126
6.3 课题主要研究内容 128
6.4 研究中的重点及难点 129
6.5 主要研究方法和技术路线 129
6.5.1 课题研究方案选择 129
6.5.2 课题主要研究方法 130
6.5.3 课题研究技术路线 130
参考文献 131
7振弦式传感技术特性研究 132
7.1 振弦式传感器工作原理 132
7.1.1 振弦式传感器工作原理 132
7.1.2 振弦式传感器激振技术 133
7.2 振弦式传感器数学模型研究 134
7.2.1 振弦式传感器通用数学模型 134
7.2.2 振弦式传感器修正数学模型 139
7.3 振弦式传感器特性研究 140
7.3.1 敏感度 140
7.3.2 非线性 141
7.3.3 分辨率 142
7.3.4 滞后性 142
7.3.5 重复性 143
7.4 本章小结 143
参考文献 144
8改善振弦式传感器性能技术研究 145
8.1 振弦式传感器性能参数的合理选择 145
8.1.1 传感器性能指标一览 145
8.1.2 振弦式传感器性能指标参数控制选择 145
8.2 屏蔽、隔离与干扰抑制技术 146
8.3 振弦式传感器温度补偿技术 147
8.3.1 温度误差概念及其产生原因 147
8.3.2 传感器温度误差硬件补偿 147
8.3.3 传感器温度软件补偿 149
8.4 振弦与工作膜匹配减小滞后技术 150
8.5 高增益弱激发自激发电路技术 150
8.6 本章小结 151
参考文献 152
9振弦式传感器长期稳定性研究 153
9.1 长期稳定性重要性 153
9.1.1 传感器长期稳定性概念 153
9.1.2 长期稳定性重要性 153
9.1.3 传感器长期稳定性影响因素 154
9.2 传感器部件材料选择 154
9.2.1 材料选择原则 154
9.2.2 材料工艺处理 155
9.2.3 弹性元件优化设计 155
9.2.4 传感器毛坯清洁技术 156
9.3 振弦材料技术 157
9.3.1 振弦材料选择 157
9.3.2 振弦工作应力 157
9.4 振弦张拉与固定技术 158
9.4.1 振弦张拉与固定技术的重要性 158
9.4.2 振弦张拉与固定工艺要求 159
9.5 结构设计 159
9.6 密封技术 160
9.7 电缆技术 160
9.8 本章小结 161
参考文献 161
10高性能振弦式锚索测力传感器设计制造 163
10.1 典型振弦式锚索测力传感器 163
10.1.1 典型振弦式锚索测力传感器结构形式及其性能 163
10.1.2 典型振弦式锚索测力传感器结构设计共同特点 173
10.1.3 典型振弦式锚索测力传感器结构设计与偏载影响 174
10.1.4 典型振弦式锚索测力传感器结构设计量程限制 177
10.2 高性能振弦式锚索测力传感器结构设计 178
10.2.1 高性能振弦式锚索测力传感器结构设计思路 178
10.2.2 高性能振弦式锚索测力传感器承压体设计 178
10.2.3 高性能振弦式锚索测力传感器承压体制造关键技术 179
10.2.4 高性能振弦式液体压力传感器设计 181
10.2.5 振弦式锚索测力传感器结构原理 183
10.3 振弦式锚索测力传感器老化工艺 184
10.3.1 老化必要性 184
10.3.2 振动老化 184
10.3.3 温度老化 185
10.3.4 荷载老化 185
10.3.5 防水性能老化 186
10.3.6 时效处理 186
10.4 振弦式锚索测力传感器率定 186
10.5 本章小结 187
参考文献 187
11振弦式锚索测力传感器检测仪器开发研究 189
11.1 振弦式传感器量测精度影响因素分析 189
11.1.1 扫频技术影响 189
11.1.2 干扰因素影响 189
11.2 提高振弦式传感器量测精度技术措施 190
11.2.1 硬件设计措施提高测量精度 190
11.2.2 软件设计措施提高测量精度 191
11.3 振弦式锚索测力传感器检测仪器 192
11.3.1 便携式智能检测仪 192
11.3.2 智能型多点检测仪 194
11.4 本章小结 194
参考文献 195
12振弦式锚索测力系统性能测试 196
12.1 山东省计量科学研究院性能测试 196
12.1.1 山东省计量科学院测试结果 196
12.1.2 测试结果分析 197
12.2 中国计量科学院性能测试 197
12.2.1 中国计量科学院测试结果 197
12.2.2 测试结果分析 198
12.3 振弦式锚索测力系统性能特点 198
12.3.1 主要技术特色 198
12.3.2 主要性能特点 199
12.3.3 主要技术参数 199
12.4 本章小结 199
参考文献 200
第三篇 预应力锚索锚固力监测工程应用研究 203
13上海建筑科学院应用研究 203
13.1 检测目的 203
13.2 仪器概况 203
13.3 仪器稳定性 204
13.4 应用结论 205
14高边坡预应力锚索锚固工程监测应用研究 206
14.1 工程概况 206
14.1.1 边坡地质环境特征 206
14.1.2 滑坡体产生原因分析 206
14.1.3 设计方案 207
14.2 锚索应力变化监测系统 209
14.2.1 锚索应力监测目的 209
14.2.2 GMS型振弦式锚索测力仪的主要技术参数 210
14.2.3 锚索应力监测频率 211
14.3 锚索锚固力短期变化过程分析 211
14.3.1 实测锚索体锁定瞬时损失分析 211
14.3.2 实测锁定瞬时损失与理论计算结果比较 213
14.3.3 锚索体在锁定后2h内锚固力损失分析 214
14.4 补偿张拉作用分析 215
14.5 初始锁定值大小对锚索锚固力损失的影响分析 219
14.6 锚索锚固力的长期变化过程分析 221
14.6.1 数值模拟 221
14.6.2 仪器监测 223
14.6.3 模拟值与实测值比较 226
14.7 典型锚索锚固力的变化规律全过程分析 227
14.7.1 锚索张拉过程中的锚固力损失 227
14.7.2 锚索锁定过程中的锚固力损失 228
14.7.3 锚索锁定后的锚固力损失 228
14.8 本章小结 230
参考文献 231
15矿井采空区预应力锚索锚固力监测系统研究 233
15.1 工程概括 233
15.1.1 采空区监测必要性分析 233
15.1.2 采空区围岩力学性质 234
15.2 采空区围岩稳定性分析 234
15.2.1 采空区顶板破坏分析 235
15.2.2 采空区稳定性影响因素分析 236
15.2.3 采空区稳定性监测技术方案 238
15.3 围岩应力监测系统 241
15.3.1 监测系统工作原理 241
15.3.2 监测终端子系统 241
15.3.3 监测中心子系统 245
15.3.4 应力监测系统优点 246
15.4 围岩应力监测具体实施方案 247
15.4.1 一采区方案设计 247
15.4.2 一采区实施情况 252
15.4.3 二采区方案 253
15.4.4 二采区实施情况 260
15.4.5 监测传感器 261
15.5 监测数据分析 261
15.5.1 一采区监测数据处理及分析 262
15.5.2 二采区监测数据处理与分析 266
15.6 本章小结 271
参考文献 271
编后记 274