錨桿軸力監(jiān)測裝置的研究.pdf

1、本文旨在研究一種錨桿軸力監(jiān)測裝置。錨桿錨固技術在我國的礦井巷道支護、邊坡穩(wěn)定和深基坑維護、巖土工程、隧道及洞體支護、壩基橋基和塔基錨固等工程中得到廣泛的應用。但是由于工作環(huán)境非常惡劣，錨桿經常受到富含各種礦物質的地下水腐蝕以及鄰近區(qū)域采礦擾動等的影響。這些影響經常導致錨固錨桿的斷裂，給巖土工程造成潛在的事故隱患。但至今沒有一種無需能源供應，無需信號激發(fā)、接收、傳輸與處理系統(tǒng)，無需后續(xù)人工復檢，對錨桿的錨固質量不會產生損害，安裝簡單、方便

2、，能夠對整個錨桿支護工程進行長期有效、低成本、準確的監(jiān)測裝置，使本課題成為具有挑戰(zhàn)性的課題之一。
　　 本文研究了一種由加載體、承載體、保護罩、壓敏顯色劑構成的活塞式錨桿軸力監(jiān)測裝置，該裝置安裝于錨桿托盤與螺母之間。依據錨桿的軸力狀態(tài)的不同，在保護罩上標示出與軸力狀態(tài)相對應的顯色范圍，工作人員可以通過觀察該裝置保護罩上的變色區(qū)域來推斷錨桿的軸力狀態(tài)。首先，本文對錨桿端部受拉力時做了理論研究，推導出錨桿剪應力與軸力的分布規(guī)律，并定

3、義了錨桿三種不同的受力狀態(tài)。其次，本文研究并確定了活塞式錨桿軸力監(jiān)測裝置中的加載體、承載體、保護罩與壓敏顯色劑這四個構件的材料，并設計加載體、承載體、保護罩這三個構件的結構，通過ANSYS軟件對該裝置進行非線性接觸仿真分析，確定加載體、承載體、保護罩這三個構件的基本尺寸，壓敏顯色劑的顯色壓強，相互接觸構件之間的摩擦系數以及重要尺寸的公差。最后，本文依據ANSYS軟件的計算結果，在活塞式錨桿軸力監(jiān)測裝置的保護罩接觸面上標示出與錨桿三種不同