砂土中螺旋锚抗拔承载特性研究
发布时间：2021-01-09 23:48
螺旋锚通过一个或多个螺旋板以相等或不等间距焊接在圆形或方形长螺杆或钢杆上,螺旋锚由于其成本低在经济上具有竞争力、承载快可立即发挥作用、可采用不同的设备安装,需要的设备也相对较少、螺旋锚还可以作为暂时性的措施,在后期可以回收利用等诸多的优点。使它已逐步推广应用于电力、交通、水利、石油、市政、建筑等方面。目前来说,由于受到测试手段以及锚-土本身复杂性的影响,螺旋锚目前抗拔机理的理论研究并不完善。因此,需要研究人员进行更深入的研究,以此提出更加正确的理论解析,从而正确的应用锚固基础创造更大的经济效益。本文主要是采用无干扰测量方法,对螺旋锚的抗拔承载力的影响因素问题进行模型试验,多节螺旋锚受拉时锚周土体的变形采用无干扰的数字图像相关技术（PIV）进行变形分析,采用此技术为精确预测土体的破坏面和揭示锚周土体的真实变形机理做出了一定的可能性。并利用二维颗粒流数值模拟软件PFC对螺旋锚上拔过程进行模拟,以此来探讨螺旋锚的承载特性,从颗粒的运动特性探讨剪切带的形成以及接触力链的演化规律,并与模型试验进行对比分析。主要工作如下:（1）多节螺旋锚上拔过程中锚周土体的变化是一个复杂的动态过程,受到多种因素的...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同数量锚盘螺旋锚基础受力模型
不同形状的锚板在竖直荷载作用下土体的破坏形式并在此基础上得到了对应的破坏面方程，锚板的抗拔承载力通过极限平衡法进行了解释。朱长岐[24]为了研究钙质砂土中锚板上拔时的破坏形式，进行了足尺和半模试验，不仅得出了锚板上拔时土体的三种破坏阶段浅埋、过渡以及深埋并建立了钙质砂土中锚板的极限抗拔力计算模型。Iiamparuthi[25]在2002年研究了分别在松砂、中密砂、密砂地基中大尺寸圆形锚板的承载能力，通过试验得到了三种破坏面模型，并通过试验得到了锚板在松砂、中密、密砂中的临界埋深比。(a)(b)(c)图1-6Iiamparuthi假定的破坏面模型[25]Figure1-6Iiamparuthiassumedfailuresurfacemodel[25]丁佩民等[26-27]进行了不同砂土密实度的单锚模型试验，分析了锚板的倾斜角、不同砂土密实度、锚片形状以及不同埋置深度对单锚承载力所造成的影响。王钊等[28]通过现场试验对玻璃钢螺旋锚进行了研究，研究了灌浆锚杆以及无灌浆锚杆的抗拔性能，并在此基础上分析了两者之间的差异，得到了相应的计算公式并与现有的公式进行了对比。王栋等[29-31]、吴利玲[32]、刘嘉等[33-34]用大变形有限元对方形平板锚的抗拔承载力进行了分析。陈震[35]等通过极限抗拔破坏试验以及有限
1绪论9（a）(b)图1-7已有文献中锚板上拔承载力系数[43]Figure1-7Upliftbearingcapacitycoefficientofanchorplateinexistingliterature[43]Ghalyandhanna[44]利用极限平衡法对砂土中浅埋和深埋的单锚进行抗拔承载力计算，并提出此时砂土中锚板的土体破坏面为对数螺旋线。Dikin[45]等进行了单锚离心机试验，分别对密砂和松砂中的单锚进行了离心机试验，研究了埋深率、锚板尺寸对抗拔承载力特性的影响。Vesic[46]研究了圆形浅埋锚板的极限抗拔承载力，并利用圆孔扩张理论进行了计算，但计算的结果与理论存在了很大的误差，这些误差产生的原因基本上来自于当时试验条件的限制。KumarandKouzer[47]探讨了锚板的抗拔承载力影响因素，利用上限分析法解释了锚板上拔力的特征变化。DasandSeeley[48]通过模型试验对单锚进行了研究，砂土中水平放置的单锚在临界埋深以及相等的长宽比条件下其承载力与埋深率有一定的关系，其承载力与埋深率成正比。E.A.DickinandM.Laman[49]对1m宽的条形锚板在砂土中的上拔力进行了物理和计算研究，结果表明：最大阻力随着锚板埋深比的增大而增大。MitschandClemence[50]等对顶锚上方的土体破坏形式进行了假设，整个土体的破坏面表现为近似的倒锥形而在两个锚板之间土体的破坏面呈现出另一种形式，土体的破坏面表现为圆柱形，并对黏土以及砂土中水平多节螺旋锚的极限承载力利用极限平衡法得到了半解析表达式。S.T.HsuandH.J.Liao[51]进行了一系列的室内模型试验和数值分析来研究竖向埋入圆柱形锚杆在砂土中的锚固性能，锚杆的拔出行为受
【参考文献】：
期刊论文
[1]黏土中螺旋锚几何尺寸对上拔承载力影响的数值分析[J]. 郝冬雪,宋阳,陈榕,赵鹏举. 东北电力大学学报. 2018(04)
[2]砂土中水平锚板抗拔特性试验研究[J]. 朱泳,朱鸿鹄,李飞,施斌,朱少华. 中南大学学报(自然科学版). 2018(07)
[3]基于PIV技术的静压桩沉桩过程中桩周粉土位移场的试验研究[J]. 李博,毛洪滨,姜彤,张俊然,任淼. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]抗拔锚板群锚基础模型试验研究[J]. 姜彤,任淼,张昕. 地下空间与工程学报. 2016(04)
[5]基于数字图像内核的再生混凝土氯离子扩散分析[J]. 谢财奇,吴宇清. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]砂土中螺旋锚上拔承载特性模型试验研究[J]. 郝冬雪,陈榕,符胜男. 岩土工程学报. 2015(01)
[7]考虑黏土应变软化的锚板承载力数值分析[J]. 周琪,于龙. 水利与建筑工程学报. 2014(04)
[8]螺旋锚群锚极限荷载破坏试验及数值模拟分析[J]. 陈震,赵顺波,裴松伟,姚贤华. 工程抗震与加固改造. 2012(06)
[9]砂土中锚板的抗拔机理与承载力计算模型研究[J]. 张昕,乐金朝,刘明亮,刘汉东. 岩土工程学报. 2012(09)
[10]螺旋锚技术在静载试验测试工程中的应用[J]. 詹金林. 土工基础. 2012(01)
硕士论文
[1]基于PIV技术锚板在粉土与砂土中的变形破坏机理的对比模型试验研究[D]. 贾富利.华北水利水电大学 2018
[2]砂土中多节螺旋锚抗拔承载特性及锚土变形模型试验研究[D]. 姚敬宇.华北水利水电大学 2017
[3]砂土中螺旋锚上拔承载特性研究[D]. 符胜男.东北电力大学 2016
[4]黄土中锚板抗拔机理及理论分析[D]. 宦国文.兰州大学 2015
[5]饱和粘土中圆形锚板抗拔承载力的研究[D]. 吴利玲.大连理工大学 2006
本文编号：2967637
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同数量锚盘螺旋锚基础受力模型
不同形状的锚板在竖直荷载作用下土体的破坏形式并在此基础上得到了对应的破坏面方程，锚板的抗拔承载力通过极限平衡法进行了解释。朱长岐[24]为了研究钙质砂土中锚板上拔时的破坏形式，进行了足尺和半模试验，不仅得出了锚板上拔时土体的三种破坏阶段浅埋、过渡以及深埋并建立了钙质砂土中锚板的极限抗拔力计算模型。Iiamparuthi[25]在2002年研究了分别在松砂、中密砂、密砂地基中大尺寸圆形锚板的承载能力，通过试验得到了三种破坏面模型，并通过试验得到了锚板在松砂、中密、密砂中的临界埋深比。(a)(b)(c)图1-6Iiamparuthi假定的破坏面模型[25]Figure1-6Iiamparuthiassumedfailuresurfacemodel[25]丁佩民等[26-27]进行了不同砂土密实度的单锚模型试验，分析了锚板的倾斜角、不同砂土密实度、锚片形状以及不同埋置深度对单锚承载力所造成的影响。王钊等[28]通过现场试验对玻璃钢螺旋锚进行了研究，研究了灌浆锚杆以及无灌浆锚杆的抗拔性能，并在此基础上分析了两者之间的差异，得到了相应的计算公式并与现有的公式进行了对比。王栋等[29-31]、吴利玲[32]、刘嘉等[33-34]用大变形有限元对方形平板锚的抗拔承载力进行了分析。陈震[35]等通过极限抗拔破坏试验以及有限
1绪论9（a）(b)图1-7已有文献中锚板上拔承载力系数[43]Figure1-7Upliftbearingcapacitycoefficientofanchorplateinexistingliterature[43]Ghalyandhanna[44]利用极限平衡法对砂土中浅埋和深埋的单锚进行抗拔承载力计算，并提出此时砂土中锚板的土体破坏面为对数螺旋线。Dikin[45]等进行了单锚离心机试验，分别对密砂和松砂中的单锚进行了离心机试验，研究了埋深率、锚板尺寸对抗拔承载力特性的影响。Vesic[46]研究了圆形浅埋锚板的极限抗拔承载力，并利用圆孔扩张理论进行了计算，但计算的结果与理论存在了很大的误差，这些误差产生的原因基本上来自于当时试验条件的限制。KumarandKouzer[47]探讨了锚板的抗拔承载力影响因素，利用上限分析法解释了锚板上拔力的特征变化。DasandSeeley[48]通过模型试验对单锚进行了研究，砂土中水平放置的单锚在临界埋深以及相等的长宽比条件下其承载力与埋深率有一定的关系，其承载力与埋深率成正比。E.A.DickinandM.Laman[49]对1m宽的条形锚板在砂土中的上拔力进行了物理和计算研究，结果表明：最大阻力随着锚板埋深比的增大而增大。MitschandClemence[50]等对顶锚上方的土体破坏形式进行了假设，整个土体的破坏面表现为近似的倒锥形而在两个锚板之间土体的破坏面呈现出另一种形式，土体的破坏面表现为圆柱形，并对黏土以及砂土中水平多节螺旋锚的极限承载力利用极限平衡法得到了半解析表达式。S.T.HsuandH.J.Liao[51]进行了一系列的室内模型试验和数值分析来研究竖向埋入圆柱形锚杆在砂土中的锚固性能，锚杆的拔出行为受
【参考文献】：
期刊论文
[1]黏土中螺旋锚几何尺寸对上拔承载力影响的数值分析[J]. 郝冬雪,宋阳,陈榕,赵鹏举. 东北电力大学学报. 2018(04)
[2]砂土中水平锚板抗拔特性试验研究[J]. 朱泳,朱鸿鹄,李飞,施斌,朱少华. 中南大学学报(自然科学版). 2018(07)
[3]基于PIV技术的静压桩沉桩过程中桩周粉土位移场的试验研究[J]. 李博,毛洪滨,姜彤,张俊然,任淼. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]抗拔锚板群锚基础模型试验研究[J]. 姜彤,任淼,张昕. 地下空间与工程学报. 2016(04)
[5]基于数字图像内核的再生混凝土氯离子扩散分析[J]. 谢财奇,吴宇清. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]砂土中螺旋锚上拔承载特性模型试验研究[J]. 郝冬雪,陈榕,符胜男. 岩土工程学报. 2015(01)
[7]考虑黏土应变软化的锚板承载力数值分析[J]. 周琪,于龙. 水利与建筑工程学报. 2014(04)
[8]螺旋锚群锚极限荷载破坏试验及数值模拟分析[J]. 陈震,赵顺波,裴松伟,姚贤华. 工程抗震与加固改造. 2012(06)
[9]砂土中锚板的抗拔机理与承载力计算模型研究[J]. 张昕,乐金朝,刘明亮,刘汉东. 岩土工程学报. 2012(09)
[10]螺旋锚技术在静载试验测试工程中的应用[J]. 詹金林. 土工基础. 2012(01)
硕士论文
[1]基于PIV技术锚板在粉土与砂土中的变形破坏机理的对比模型试验研究[D]. 贾富利.华北水利水电大学 2018
[2]砂土中多节螺旋锚抗拔承载特性及锚土变形模型试验研究[D]. 姚敬宇.华北水利水电大学 2017
[3]砂土中螺旋锚上拔承载特性研究[D]. 符胜男.东北电力大学 2016
[4]黄土中锚板抗拔机理及理论分析[D]. 宦国文.兰州大学 2015
[5]饱和粘土中圆形锚板抗拔承载力的研究[D]. 吴利玲.大连理工大学 2006
本文编号：2967637
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