錨桿的案例
FLAC3D錨桿建模助手 ￥29.9
其中，進行地下工程開挖支護模擬時，需要建立圍巖的噴錨支護模型，而錨桿的數量往往較多，且其坐標較為不規則。本文介紹了一款FLAC3D錨桿建模插件AutoCAD插件，能夠自動、大批量地生成FLAC3D 5.0和FLAC3D 6.0軟件內的錨桿建模代碼。
界面介紹
圖 1 錨桿建模插件界面介紹
如圖 1所示，該插件界面上包含如下參數選擇或輸入區：(1) 選擇軟件版本；(2) 選擇坐標原點（為了與FLAC3D三維數值模型建模時的坐標原點相匹配）；(3) 單位縮放比例(為了保證CAD草圖的單位與數值模型相匹配)；(4) 錨桿劃分段數；(5) 選擇錨桿是否反向(為了調整CAD草圖繪制錨桿時線段方向與擬建錨桿的起點-終點方向)；(6) 每次生成錨桿代碼時賦予的ID號。填寫參數后通過單擊“選取線段并生成代碼”按鈕就可以直接生成FLAC3D錨桿建模代碼。下面具體介紹使用方法。
使用方法
插件：CableTool.dll
使用步驟：
(1) 打開CAD并繪制錨桿草圖；
(2) 在CAD命令行輸入netload加載插件“CableTool.dll”；
(3) 在CAD命令行輸入命令GC并回車，彈出錨桿代碼生成界面；
(4) 根據需要填寫參數；
(5) 單擊“選取線段并生成代碼”并選擇要進行創建的錨桿草圖，回車后錨桿代碼自動復制到剪切板，其中錨桿代碼中的Y坐標用“[Y]”進行替代，用戶可以根據自己的需要進行更改。
建模案例
圖 2 FLAC3D錨桿模型
圖 3 錨桿建模案例草圖
此處，以平行隧道施工開挖建模為例，對錨桿建模過程進行演示。
展開 巖石錨桿支護(Rock Bolting/bolt Support)數據優化
巖石錨桿錨固節理化巖體---楔形效應的數值模擬(UDEC)
錨桿長度(Bolt length)的經驗確定方法
全長粘結錨桿數值模型(fully grouted cable bolts)
巖石錨桿(Rockbolts)文獻聚合
錨桿加固全飽和斷裂多孔介質的數值過程 [11/5/2020]
巖石錨桿錨固節理化巖體產生的楔形效應
巖石錨桿和錨索(Rockbolts and Cables)
巖石錨固的機理(Physical Mechanisms of Rock Bolting)
巷道圍巖塑性區的確定
2 數據集優化
優化后的數據保存在
{3DEC},
{Cable Bolting},
{Rock Slope},
{Rock bolting},
{fully grouted bolts},
{Engineering rock mass classification}
以及目錄X:\Geotech\Rock Mechanics\rockbolting中.
3 文獻聚合
[1] Ground Support Using Cable Bolts in Hard Rock Underground Mines.
[2] Rock bolts to support & stabilize the unstable rock strata in mining & tunnel excavations
[3] Windsor, C.R. 1992. Cable bolting for underground and surface excavations.
展開 『分享』預應力錨桿、錨索的模擬！
預應力錨桿、錨索的模擬
關于這個問題，討論了不少了，俺也來發個言，僅供菜鳥參考，請大牛指正！
俺認為，這個問題首先要從預應力錨桿這種工程措施開始：
1、破壞形式，有三種破壞形式，a,鋼筋的屈服破壞.b,錨固體（砂漿）破壞.c,錨固體和鋼筋以及圍巖的接觸面破壞。對于這三類破壞，軟件都使用理想彈塑性模型。對于A類破壞，使用屈服強度ytens和emod來描述，如果你知道錨桿不會屈服，可以設置一個較大的ytens來保證鋼筋不會屈服，當然如果你使用一個很小的ytens，那么，就可能出現塑性流動。對于B類破壞，是指錨固砂漿被剪破，發生單位位移時每米錨桿能承擔的力，這里一定要記住是理想彈塑性模型啊！俺的理解，這種破壞應該在錨固體內。軟件中這個指標叫gr_k，只會與錨固砂漿的剪切模量和錨固體的截面幾何形狀有關，gr_k=2*Pi*G/10*ln(1+2t/D)，式中G為砂漿的剪切模量，t為截面砂漿厚度，D為錨桿鋼筋的直徑。對于C類破壞，是發生在錨固體的兩個接觸面上的，但你只能定義一種。首先，你必須明確，既然是接觸類型的問題，就應該有C和Phi，這和邊坡是類似的。這兩個參數的確定，是應該按抗拔試驗來確定的，將試驗錨桿的最大抗拔力/錨固長度作為y軸，圍巖壓力*錨固體直徑為x軸，截距就是C，軟件中是gr_coh，傾角就是gr_fric。實際應用中，軟件可以采用gr_coh等于D（鋼筋拔出）或者D+2t（錨固體拔出）乘于pi再乘于max（圍巖和錨固砂漿的單軸抗壓強度）/2來計算；如果不考慮圍壓的影響，gr_fric可以設置為0。
預應力的施加，俺認為使用sel cable pretension較好，直接加在錨固段上，錨頭嘛，你應該和梁連在一起．
展開 邊坡錨固結構及設計計算講解，信息量很大哦！
工程上常按以下方法分類：
(1) 按
應用對象
劃分，包括巖石錨桿、土層錨桿；
(2) 按
是否預先施加應力
劃分，包括預應力錨桿、非預應力錨桿；
(3) 按
錨固機理
劃分，包括黏結式錨桿(水泥砂漿錨桿、樹脂錨桿)、摩擦式錨桿(縫管式、水脹式及楔縫式錨桿)、端頭錨固式(機械式)錨桿和混合式錨桿；
(4) 按
錨固體傳力方式及荷載分布條件
劃分，包括壓力型錨桿、拉力型錨桿、壓力分散型錨桿和拉力分散型錨桿；
(5) 按
錨固部分大小
劃分，包括全長錨固式錨桿和端部錨固式錨桿；
(6) 按
錨固體形態
劃分，包括圓柱型錨桿、端部擴大型錨桿和連續球型錨桿。
圓柱型錨桿
結構簡單、制造安裝方便，黏結材料通常為水泥砂漿，適用于黏性土、砂土、粉砂土等相對密度較大且含水量較小、抗剪強度相對較高的土層或設計承載力較低的巖層。
端部擴大型錨桿
在錨桿底部把孔徑擴大，形如一倒埋的銷釘，其不僅可提供黏結力，端頭肩部還能增加巖土體對錨桿抗拔的阻力，從而提高錨桿的錨固力和極限抗拔力。該類錨桿主要適用于松軟土層，并要求其具有較高承載力。
連續球型錨桿
通過分段擴張法或分段高壓注漿法使錨桿錨固段形成一連串球狀體，使之與周圍土體有更高的嵌固強度。
展開 
基坑小知識：錨索為什么要設置自由段？不設置行不行？
《建筑邊坡工程技術規范》GB 50330-2013
第 8.4.1條:
“錨桿總長度應為錨固段、自由段和外錨頭的長度之和,并應符合下列規定:錨桿自由段長度應為外錨頭到潛在滑裂面的長度;預應力錨桿自由段長度應不小于 5.0m,且應超過潛在滑裂面 1.5m;”
《巖土錨桿 索 技術規程》CECS 22:2005
第 7.6.2 條條文說明:
“若錨桿自由段長度過短,則對錨桿施加初始預應力后,錨桿的彈性位移較小,一旦錨頭出現松動等情況,可能會造成較大的預應力損失。”
《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）
4.7.5條條文說明：
錨桿自由段長度是錨桿桿體不受注漿固結體約東可自由伸長的部分，也就是桿體用套管與注漿固結體隔離的部分。鋪桿的非錨桿段是理論滑動面以內的部分，與鋪桿自由段有所區別。鋪桿自由段應超過理論滑動面（大于非錨固段長度）。錨桿總長度為非錨固段長度加上錨固段長度。錨桿的自由段長度越長，預應力損失越小，錨桿拉力越穩定。自由段長度過小，錨桿張拉鎖定后的彈性伸長較小，鋪具變形、預應力筋回縮等因素引起的預應力損失較大，同時，受支護結構位移的影響也越敏感，錨桿拉力會隨支護結構位移有較大幅度增加，嚴重時錨桿會因桿體應力超過其強度發生脆性破壞。因此，錨桿的自由段長度除了滿足本條規定外，尚需滿足不小于5m的規定。自由段越長，鋪桿拉力對備頭位移越不敏感。在實際基坑工程設計時，如計算的自由段較短，宜適當增加自由段長度。
從上面規范中的規定可以看出,設置自由段的原因有三個:
1、為了減少預應力損失。
錨桿張拉時是自由段的鋼筋或鋼絞線產生彈性變形,錨桿自由段長度越長,預應力損失越小,錨桿拉力越穩定。自由段長度過小或沒有自由段,錨桿張拉鎖定后的彈性伸長較小,錨具變形、預應力筋回縮等因素引起的預應力損失較大。
展開 基于FLAC3D的地下硐室通道錨網噴支護 附FLAC-3D深基坑的開挖與支護的命令流下載
模擬考慮了具體的施工過程，即先進行圍巖的開挖，接下來進行混凝土噴層及網片的施工，再進行錨桿的安裝施工。分節段先前推進，每個節段的進深為2.4m。在FLAC3D中模擬施工開挖比較方便，只需要賦予應該開挖部分的圍巖null模型，該部分圍巖的剛度等材料屬性就被設置為極小的數值，相當于從模型中被挖去。本次模擬出于演示的目的，共有5個開挖步，每步開挖2.4m，直至開挖貫通整個模型的縱向。
開挖完每一段巷道巖體后，圍巖的應力發生釋放，圍巖產生變形。之后馬上進行錨網噴施工。混凝土噴層厚25mm，錨桿間排距800mm，錨桿長度2.5m。混凝土噴層采用liner單元模擬，錨桿采用cable單元模擬。一個開挖完畢節段內安裝的噴層和錨桿情況如下圖所示。
圖11 第一節段開挖結束后錨桿和噴層布置圖
支護結構安裝完畢后，繼續進行下一個節段的開挖。開挖后進行噴層和錨桿的支護施工。以此類推。圖12為開挖完成三個節段后的噴層和錨桿布置圖。
圖12 第三個節段噴層和錨桿布置圖
重復以上過程直至整個巷道縱深都開挖完畢。每一次開挖都回引起新的不平衡力，再不斷的迭代計算過程中，不平衡力逐漸減小直至比率達到1×10-5，計算基本達到平衡。
在代碼中一個截面的錨桿的施工被集成到一個函數中，該函數通過循環語句實現了多個單根錨桿的安裝，而每一根錨桿的安裝都包括原有連接的刪除、新連接的建立、連接屬性的設置等一些列的操作。因此代碼是高度集成和簡化的。
展開 基于FLAC3D的地下硐室通道錨網噴支護分析
混凝土噴層厚25mm，錨桿間排距800mm，錨桿長度2.5m。混凝土噴層采用liner單元模擬，錨桿采用cable單元模擬。一個開挖完畢節段內安裝的噴層和錨桿情況如下圖所示。
圖11 第一節段開挖結束后錨桿和噴層布置圖
支護結構安裝完畢后，繼續進行下一個節段的開挖。開挖后進行噴層和錨桿的支護施工。以此類推。圖12為開挖完成三個節段后的噴層和錨桿布置圖。
圖12 第三個節段噴層和錨桿布置圖
重復以上過程直至整個巷道縱深都開挖完畢。每一次開挖都回引起新的不平衡力，再不斷的迭代計算過程中，不平衡力逐漸減小直至比率達到1×10-5，計算基本達到平衡。
在代碼中一個截面的錨桿的施工被集成到一個函數中，該函數通過循環語句實現了多個單根錨桿的安裝，而每一根錨桿的安裝都包括原有連接的刪除、新連接的建立、連接屬性的設置等一些列的操作。因此代碼是高度集成和簡化的。在后面的每一節段的開挖支護施工中，只需要指定開挖截面的位置，然后調用開挖函數、錨桿支護函數就可以完成相應的任務。
開挖和支護全部完成后的錨桿和噴層支護情況如圖13所示：
從圖14中可以看出，在錨桿與噴層間具有節點連接的部位，存在明顯的相互作用，由于錨桿拉力的存在，對噴層所受的法向壓力起到了抵消作用。只有建立混凝土噴層與錨桿間的連接，模擬的支護效果才與真實的現場情況接近，分析才更具實踐意義。混凝土噴層所受法向應力情況如圖15所示。
仿真分析的目的是通過數值計算掌握圍巖位移分布特征，判斷支護參數的有效性，為支護的優化提供依據。在計算中，在圍巖內部關鍵位置布置位移和應力監測點，監測整個計算過程中關鍵位置處位移和應力隨開挖和支護的發展情況。
展開 巷道錨桿支護
巷道錨桿支護
基于Midas-GTS NX某高邊坡穩定性分析 附midas GTS NX用戶手冊下載
4）劃分錨桿、格構梁單元
點擊網格--1D，選擇錨桿幾何線，屬性選擇錨桿，網格組命名為錨桿，點擊應用劃分錨桿，同理，劃分格構梁單元。
六、邊界約束
點擊靜力邊坡分析--約束，將模型底部固結，兩側側向進行約束。
七、施加自重
點擊靜力邊坡分析--荷載--自重，施加重力加速度
八、求解設置
點擊分析--新建，命名穩定性分析SRM,求解類型選擇邊坡穩定SRM，將邊界條件、靜力荷載拖入右側激活組，點擊分析控制，打開弧長法，進行求解。
九、求解結果查看
邊坡穩定性系數：1.26
土體塑性應變云圖如下所示，具體查看時可右鍵點擊云圖，點擊自動范圍。
下載地址：midas GTS NX用戶手冊
展開 高層建筑地下室抗浮施工技術
4.8錨桿鎖定
4.9.1清理錨桿承壓面，安放錨桿錨具裝置。
4.9.2錨桿與底板連接詳見抗浮錨桿設計大樣圖。
5 結語
本工程車庫部分采用的新型抗浮錨桿，相對原設計采用的ZH3節約成本56.84萬元，同時其抗拔性能好，實體感強，保證了工程的安全性和穩定性。施工全方位實現機械化，降低了安全風險。且該技術產生的廢漿廢渣少，施工時無噪音污染，環保低碳節能節材無污染。積極相應綠色施工、綠色建筑的號召，吸引多方到項目參觀學習，同時得到了甲方、監理的高度評價，社會效益顯著。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家標準《建筑地基基礎工程質量驗收規范》(GB 50202-2002)
[2]中華人民共和國行業標準《高壓噴射擴大頭錨桿技術規程》(JGJ/T 282-2012)
[3]華錦耀;鄭定芳.地下建筑抗浮措施的選用原則.建筑技術.2003.202-203
[4]曾艷芳.抗浮錨桿在工程地下室中的應用.廣東建材.2005.57-58
展開 abaqus在基坑開挖中的應用
基坑開挖過程中，為了控制土體變形，會打一排豎樁，然后橫向插入錨桿，最后在表面進行混凝土加固。
本文采用abaqus模擬錨桿對土體變形的影響，可以將土體變形從10e-6，減少到10e-8。
未加固的變形圖如下：
加固后的邊形圖如下：
可以看出：錨桿加固后，土體變形得到明顯限制。
錨桿單元采用B21，單元長度3m，錨桿長度30m；
錨桿彈性模型200Gpa，泊松比0.3，密度7.8e-9t/mm3；
土體采用cps4R單元，單元長度1m，模型高35m，長55m；
土體彈性模型5000mpa，泊松比0.2，密度2.6e-9t/mm3；
土體底部和右部采用固定約束，施加9.8m/s2 的重力加速。
采用四核并行以加速計算。
視頻展示如下：
展開 
基于ANSYS APDL的邊坡穩定性研究
4 加固分析
采用錨桿技術加固邊坡巖體，使其成為一個復合整體，從而增強開挖邊坡的穩定性，改善和提高邊坡內部脆弱巖層的強度。這項技術可以在不利的自然環境下進行，有效保證人員安全，節省人力物力，方便高效。按照設計需求進行加固，加固后對邊坡進行驗證，發現模型應力和塑性應變都符合要求，不會失穩。
在ANSYS中建立開挖邊坡加固模型，單元選擇為LINK180，LINK180單元是有著廣泛工程應用的桿單元，它可以用來模擬桁架、纜索、連桿、彈簧等等；是桿軸方向的拉壓單元，每個節點具有三個自由度：沿節點坐標系X、Y、Z方向的平動；就像鉸接結構一樣，本單元不承受彎矩。輸入材料參數后，劃分網格。
塑性變形主要分布在斷層附近的脆弱巖石處，由于錨桿的加固，塑性區擴展范圍比未加固前的開挖邊坡小很多，并且沒有形成穿透行為。錨桿與塑性區成一定的角度，這樣當巖土滑動時就會受到錨桿阻擋，錨桿進而把承受的力分散到相連的內部堅固巖石內，從而減弱邊坡內部巖石滑動趨勢，增強斷層附近巖土的材料強度，使邊坡更加穩定。
F=1.0，A-A剖面錨桿加固后的邊坡塑性應變分布圖
A-A剖面錨桿加固后的邊坡大主應力等值線圖
5 總結
采用錨桿加固邊坡是加固邊坡巖土的一種非常有效的處理方式。通過錨桿加固不穩定邊坡，并設計好鍥入角度，可以充分發揮錨桿的抗剪作用。本章對開挖后的邊坡進行了錨桿加固處理，并采用有限元折減強度法，對錨桿加固處理后的模型進行邊坡穩定性分析，開挖邊坡的穩定性得到很好的改善，并使其滿足安全性要求。
展開 基坑分層開挖錨拉樁支護數值模擬 ￥59
不平衡的原因，往往是一開始就把錨桿嵌入地層了。
2、接觸設置。由于涉及到分層開挖，樁，預應力錨桿，所以要設置很多接觸，這些接觸包括：樁土永久性接觸，樁土暫時性接觸。在開挖過程中，部分接觸要失效。
3、生死單元功能。模擬分層開挖。
4、預應力錨桿嵌入土體。
5、錨桿與樁的連接。這里采用節點耦合方式處理。
6、錨桿預應力施加。設置熱膨脹系數，采用降溫法使錨桿產生預應力。
7、開挖與支護分析步設置。先開挖一層，設置一個分析步；然后立即對錨桿施加預應力支護，也設置一個分析步。
圖1 基坑分層開挖支護模型
圖2 地應力平衡時的位移
圖3 開挖第一層位移
圖4 開挖第二層位移
圖5 開挖第三層位移
圖6 開挖第四層位移
圖7 地應力平衡時等效塑性應變
圖8 開挖第一層等效塑性應變
圖9 開挖第二層等效塑性應變
圖10 開挖第三層等效塑性應變
圖11 開挖第四層等效塑性應變
展開 隧道病害是設計“罪過”還是施工的“罪過”？看大院怎么說！
四、系統錨桿與超前支護
施工問題：
長度不足，錨桿端部不設墊板；根數不足，間距加大、設置范圍縮小，不能形成群錨作用或形成加固圈；
不注漿或漿液充填不飽滿。或僅對端部進行封堵，或僅將小導管頂入，長管棚注漿量不足或少數幾根注漿，不注漿鋼管或錨桿孔成為了集中滲水通道。
將大直徑改為小直徑，中空注漿錨桿、注漿鋼管管壁厚減薄。超前支護鋼管接頭不合要求，未按要求設置鋼筋籠。
鉆孔角度比較隨意，向上超高過多或向下侵入到開挖斷面內。鎖腳錨桿打設方向為水平向。
長管棚打設方向偏差大，與后續小導管重疊加固方式沒有形成。
設計與施工對策：
設計中明確使用材料材質、規格、型號、技術指標等要求。
給出錨桿、管棚接頭、端部閥門、鎖腳錨桿（管）應與鋼拱架連接等大樣圖，方便按圖施工。
設計文件給出注漿施工控制標準，可按以下三個條件進行控制：按注漿總量控制，按耗漿量降低率控制，按注漿壓力控制。動態調整注漿參數。
明確錨桿檢評標準，明確藥卷式錨桿應將錨桿進行旋轉，確保漿液將錨桿包裹均勻充滿。
五、鋼拱架
施工問題：
①鋼架間距過大；
②鋼架不與噴砼面密貼，不設置墊塊；
③鋼架安裝不直立，鋼架接頭不規范，尤其采用雙側壁或單側壁開挖方法時，因施工控制不好出現扭曲；
④鋼架腳下有虛渣、懸空；
⑤利用小型號代替大型號，鋼架加工尺寸偏差；
⑥鋼架接頭不規范，接頭鋼板厚度減薄或上下鋼板不能密貼，隨意加焊鋼筋，不用螺栓連接，采用點焊連接；連接螺栓直徑減小或不是高強螺栓。不用螺栓連接或未擰緊；
⑦鋼架、鋼筋與連接鋼板、角鋼焊接質量差；型鋼鋼架有接頭未作補強處理；
⑧鋼架之間連接鋼筋嚴重不足，焊接不牢固；
⑨鎖腳錨桿（管）與鋼架連接不牢固。
展開 三維邊坡格構錨固加固效果數值模擬評價 ￥59
格構梁+錨桿（錨索）是邊坡加固常用的工程措施，特別是對于坡面較陡，坡高在10~30m的邊坡。格構錨固方案對于巖質邊坡和土質邊坡均適用。在《建筑邊坡工程技術規范》中，沒有專門對該防治方案進行描述。在我們實際邊坡防治方案設計中，往往只考慮錨桿或錨索的錨固力，而忽略了格構梁的計算。格構梁的內力計算較為復雜，特別是在巖土體+錨桿+格構梁整體相互作用下，很多問題只能簡化。
為了較為全面地探究三維格構錨固方案的防治效果，本期采用有限元數值方法，對三維邊坡格構錨固方案的加固效果進行數值模擬評價。方案見圖1和圖2，坡高15m，預應力錨桿垂直間距2.5m，水平間距2.5m，剖面上布置5根錨桿，12m和15m長短相間布置。格構梁截面尺寸為0.3×0.3m，頂梁和底梁不布置錨桿。
圖1 邊坡格構錨固加固方案
圖2 三維格構錨固方案數值建模
圖3 模型網格劃分
首先，在邊坡加固前，進行自重力計算，得到邊坡的位移和塑性應變云圖，如圖4和圖5所示。從塑性應變來看，在自重作用下，該邊坡中、前部出現明顯的塑性破壞，形成明顯的滑動面。
圖4 加固前自重位移
圖5 加固前自重塑性應變
在經過格構錨固方案加固后，自重作用下的邊坡位移和塑性應變云圖如圖6和圖7所示。從加固后的塑性破壞區來看，相較于加固前，塑性區明顯縮小，主要集中在坡腳局部范圍處。該處塑性應變還包括格構梁自重對坡腳土體的作用。從上述對比分析可知，格構錨固加固后，邊坡穩定性有了明顯提高。此處暫沒有進一步利用強度折減法計算加固前后的穩定系數。
圖6 加固后自重位移
圖7 加固后自重塑性應變
展開 