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锚固形式的创新是锚固技术的重要发展方向之一,本文针对锚固结构在实际工程中的应用提出了一种倒刺型锚杆,在普通锚杆杆体底端以一定角度焊接三段钢筋形成倒刺。锚杆的承载力由土的粘结强度控制的抗拔承载力以及由杆体强度控制的受拉承载力间的较小值所决定,倒刺型锚杆由于倒刺前部端阻力以及倒刺与注浆体咬合作用的影响,使得杆体受拉承载力得以提高。考虑到实际工程中工况的复杂性以及倒刺对于锚杆的确切影响,倒刺型锚杆与普通锚杆锚固机理的不同之处尚不明确,因此有必要对倒刺型锚杆进行深入的抗拔承载机理研究。本文对普通锚杆和不同杆体长度、不同倒刺数量锚杆采取现场抗拔试验和数值模拟相结合的方式,对倒刺型锚杆的受力破坏机理和抗拔承载力进行了研究,并探讨了注浆体参数对于普通锚杆与倒刺锚杆的影响,主要研究成果如下:(1)通过现场9组锚杆(包括2组普通锚杆、3组一股倒刺锚杆、3组2股倒刺锚杆以及1组带膨胀剂的1股倒刺锚杆)的拉拔试验,分别对锚杆长度以及倒刺数量进行对比,注浆体中添加膨胀剂的3#锚杆抗拔承载力为60kN,相比同一长度锚杆的抗拔力有明显提升,但倒刺锚杆较普通锚杆抗拔力无明显变化,且倒刺数量的增加并没有对抗拔力产生明显提升。(2)锚杆长度对抗拔力有一定影响,1#、2#、4#锚杆杆长5.5m,最大抗拔承载力均为50kN,9#锚杆杆长8.5m,最大抗拔抗拔力达到70kN,且9#锚杆在相同荷载下的锚固结构位移也小于同等倒刺数量下较短锚杆的位移,但相同锚杆长度下不同倒刺数量锚固结构位移并无明显变化。(3)通过利用ABAQUS对1#至4#锚杆进行数值模拟,得到锚杆杆体的轴力、应变以及位移分布,轴力在倒刺处存在一定的衰减,而后又部分恢复,观察锚固结构整体内应力分布,可以看出部分轴力通过倒刺向注浆体传递而后又经注浆体向下部杆体传递,且底部锚杆的轴力趋近于0,设置在杆体底部的第一组倒刺几乎不受应力影响。(4)倒刺锚杆在锚固结构的内应力分布上与普通锚杆不同,倒刺对于轴力传递的影响并没有涉及到注浆体之外的部分,但并不影响土体与注浆体间的侧摩阻力。