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

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qing19881215
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多节螺旋锚基础作为一种独特的基础形式,由于其具有安装便捷、承载力高、对环境扰动小以及能同时承受抗拉和抗压等诸多优点,在岩土工程的许多领域都有着广泛的应用并发挥着不可替代的作用,不同于多节螺旋锚在工程建设中的重要角色,目前对其承载机理的理论研究却停滞不前。受限于传统的测量手段,目前对多节螺旋锚已有的研究多是对其抗拔过程中土体的破坏面进行假设,从而导致现有的承载理论分析锚周土体变形机理时产生了较大的误差。为了解多节螺旋锚在砂土中受拉时锚周土体真实的变形机理,本文采用较为先进的非接触式数字图像测量手段,设计了相关的试验装置,进行了多组试验,并基于StrainMaster图像处理系统对试验结果进行计算得出变形场,对多组试验结果进行对比分析,确定了多节螺旋锚受拉过程中抗拔承载力的影响因素,并基于此对多节螺旋锚的承载效率进行研究,建立了更适用于工程实际的多节螺旋锚抗拔承载力预测模型,本文的主要工作如下:⑴为揭示多节螺旋锚受拉过程中抗拔承载力的影响因素,设计了不同砂土密实度、不同锚板埋深率以及不同锚板间距的模型试验,以对锚板受拉过程中锚周土体的真实变形机理进行系统的分析。⑵基于模型试验结果绘制了不同影响因素下的抗拔力与位移关系曲线,并根据该曲线分析了多节螺旋锚受拉时抗拔承载力的影响因素,得出了不同影响因素下多节螺旋锚锚周土体在不同承载阶段的力学特征。⑶通过StrainMaster图像处理系统对多节螺旋锚受拉时锚周土体的连续变形图像资料进行计算得到其位移场及剪切场,通过对不同抗拔力影响因素下的变形场的对比分析揭示了锚周土体变形的真实机理,并基于剪涨理论对锚周土体的破坏面进行分析确定,为以后的工程设计提供参考依据。⑷依据极限平衡理论以及对多节螺旋锚承载效率的研究建立了多节螺旋锚的抗拔承载力预测模型,基于该模型估算了相应试验条件下的多节螺旋锚的抗拔承载力并与模型试验结果进行对比,以对该预测模型的准确性及合理性进行检验。
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