[发明专利]预应力锚杆锚头封锚混凝土块设计方法

权利要求书

1.预应力锚杆锚头封锚混凝土块设计方法，包括如下步骤：

S01.收集预应力锚杆设计参数，包括锚杆杆体横截面面积A₀、单位长度重量m₀、弹性模量E_s、抗拉强度R_m、张拉前自由段长度l₀；

S02.按下式计算预应力锚杆自由段断裂且所储存的应变能完全释放时锚头侧自由段自由端的速度v₂：

式中，v₂为应变能完全释放时锚头侧自由段自由端的速度，单位m/s；A₀为锚杆杆体横截面面积，单位m²；m₀为单位长度重量，单位kg/m；E_s为弹性模量，单位Pa；R_m为抗拉强度，单位N/m²；l₀为张拉前自由段长度l₀，l₁₀为锚孔内侧自由段变形前原长度， l₂₀为锚头侧自由段变形前原长度，单位m，且l₀=l₁₀+l₂₀；

S03. 建模和动力分析，初步拟定封锚混凝土块（40）尺寸及混凝土强度等级，建立有限元或有限差分数值模型进行动力分析，以检算预应力锚杆自由段断裂不同工况下封锚混凝土块（40）的冲击应力；

当各种工况分析结果表明封锚混凝土块（40）的拉应力σ均小于或等于容许拉应力[σ_t]时，则封锚混凝土块（40）尺寸及混凝土强度等级满足设计要求；否则，重复该步骤继续进行和建模动力分析，直至封锚混凝土块（40）尺寸及混凝土强度等级满足设计要求为止；

S04.确定封锚混凝土块（40）与既有结构之间的锚固方案；

S05.设计完成。

2.如权利要求1所述的预应力锚杆锚头封锚混凝土块设计方法，其特征是：步骤S04中所述锚固方案包括封锚混凝土块（40）内纵横向间隔埋设锚固钢筋（90），各锚固钢筋（90）的外伸段与既有结构（50）采用化学锚固剂（100）锚固。

3.如权利要求2所述的预应力锚杆锚头封锚混凝土块设计方法，其特征是：步骤S04中所述锚固方案还包括在封锚混凝土块（40）内设置两端分别作用于垫板（20）、封锚混凝土块（40）的弹簧筋（80）。

4.如权利要求2或3所述的预应力锚杆锚头封锚混凝土块设计方法，其特征是：步骤S04中所述锚固方案还包括在既有结构（50）内锚孔局部段充填锚固胶结材料（200）。