考虑锚—土界面及土体剪切变形耦合作用锚杆受力变形分析

发布时间：2020-06-30 00:49

【摘要】：岩土锚固是一项正在迅速发展的工程技术,锚杆因其优良的工作性能,优秀的安全性以及优异的工程稳定性,大量在岩土工程领域中使用,发展前景远大。我国存在大面积的红黏土覆盖层,在进行相关工程建设时,形成大量高陡边坡,为了增强高陡边坡耐久性和稳定性,在施工设计时通常采用桩锚支护、锚拉抗滑桩等锚固类支挡结构进行加固。因此,研究锚-土界面受力变形机理,预估锚土界面最大剪切强度,对于工程的安全性以及稳定性具有重要意义。首先,对土层锚杆在拉拔荷载作用下的轴向变形问题,考虑锚-土界面及土体剪切变形耦合作用,建立了表征锚杆锚固体荷载传递机理的有限差分物理模型,明确了锚固体在拉拔过程中轴力分布和剪切应力分布变化规律。其次,为了更好描述采用锚-土界面剪切变形特性,采用双曲线模型对于锚土界面剪切强度以相对位移的关系假定,采用荷载传递法以及剪切位移法对于锚土荷载传递特性进行了理论推导,得到不同拉拔荷载水平下锚杆轴向变形和锚土界面剪切应力解答。再次,为更好理解锚杆在红黏土中锚固长度和埋深对锚-土界面剪切变形特性的影响,本文改进测试方法和装置,对试验进行双向交叉分组,得到了红黏土中不同锚固长度和埋深锚杆-红黏土土界面剪切应力-剪切变形全过程曲线。最后,通过对工程实例的分析,根据本文提出的理论对工程中土体的力学参数进行反演,并根据计算得到的土体力学参数进行计算,对工程中的锚杆进行设计,计算得到锚杆的承载力,检验锚杆是否符合设计要求。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU476
【图文】：

图 2.2 圆柱体微分单元体0zz (2.1)的剪切位移计算公式为0 0lnmr rG r (2.2)位移；的半径。应力-剪切位移关系服从三折线模型，分别态下的锚固体轴向应力和位移计算公式，

]假定土体剪切应力-剪切位移为理想弹塑性，从能量理论，导出锚杆存在一个合理锚固长度。同时，对更加贴合实际情况。路与锚-土荷载传递特性的轴向变形计算常用荷载传递法，其假定锚杆外围的剪切位移即可作为锚杆的轴向位移。剪切位移法锚杆外围土体在剪应力传递过程中发生剪切位移。作用下会在锚固体周边土体中形成一层很薄的剪切传播到更外层土体，则导致锚-土界面薄层外的土示，锚固体位移 s 主要包括该剪切带的剪切变形（）以及界面以外土体的剪切变形。本文综合考虑了位移，最后建立了一种新的基于荷载传递法和剪切析计算模型。

【参考文献】

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本文编号：2734607