基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则的浅埋倾斜条形锚板抗拔承载力预测

针对浅埋倾斜布置条形锚板抗拔承载力计算问题,采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则,构造了极限上拔荷载作用下锚板上方土体的非对称曲线型破坏机制,并利用极限分析上限法与变分原理,导出了浅埋倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂曲线的理论解析解。在此基础上,分析得到了埋深比、布设倾角、非线性系数、初始粘聚力、土体重度和地面超载等参数对锚板极限抗拔力和土体破裂范围的影响规律,并将结果和现有研究成果进行了对比分析,进一步验证了理论方法的有效性。研究表明,锚板倾角和土体非线性系数对倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂范围影响较为显著,在工程设计及施工中应予以足够重视。     

基于非线性Mohr–Coulomb破坏准则的浅埋倾斜条形锚板抗拔承载力预测

针对浅埋倾斜布置条形锚板抗拔承载力预测问题,本文采用非线性Mohr–Coulomb破坏准则,提出了极限上拔荷载作用下锚板上方土体的非对称曲线型破坏机制,并利用极限分析上限法与虚功率原理,导出了浅埋倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂曲线的理论解析解。在此基础上,分析得到了埋深比、布设倾角、非线性系数、初始黏聚力、土体重度和地面超载等参数对锚板极限抗拔力和土体破裂范围的影响规律。研究结果显示：锚板极限抗拔力随布设倾角、埋深比、土体初始黏聚力、重度与地面超载增加而增大,但随非线性系数增加而减小;土体破裂范围随非线性系数和土体重度增加而减小,随初始黏聚力和地面超载增加而增大;锚板倾角、埋深比、土体黏聚力与非线性系数对倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂范围影响较为显著,在工程设计及施工中应予以重视。将本文结果和现有研究工作进行对比分析,本文方法计算求得的锚板极限抗拔力及土体破裂范围与已有研究方法成果具有较好的吻合特性,进一步验证了本文方法的有效性。本文研究工作可为条形锚板设计及施工提供一定理论参考。     

法向承力锚拖曳力研究

运用非线性有限元分析方法,研究了方形锚板埋深、系缆力角度等因素对极限承载力的影响,并绘制出了塑性屈服包络线.根据塑性理论,塑性屈服包络线可用于预测极限承载力及锚板的拖曳轨迹.     

一种装配式电力偏心基础的抗拔性能

装配式电力偏心基础是一种新型基础,这种新型装配式基础目前采用已有的标准进行设计计算,但水平力和土对基础设计的影响没有考虑.为研究这种新型装配式电力偏心基础的抗拔性能,首先采用理论计算、有限元模拟,在斜向荷载逐级加载下对其极限抗拔承载力、基础内部传力规律和单个构件受力情况进行分析,为验证结果的正确性,设计一个室内缩尺模型上拔试验.通过结果对比发现:基础整体未发生上拔破坏;基础随着埋深逐渐变深向下传递的力逐渐均匀;单个构件简化计算结果与试验和模拟结果吻合较好.通过基础内部传力规律和单个构件受力分析表明:目前规程中的基础整体上拔设计方法仍然适用于此新型基础;水平力和土对基础传力有一定影响,但对抗拔性能可以忽略不计;单个构件的简化计算方法可行.     

螺旋锚垂直抗拔承载力室内试验研究

通过室内螺旋错上拔模型试验，探讨了单节螺旋在砂土和粉土中的埋置深度和锚板直径对其上拔承力的影响。提出了单节螺旋锚上拔破坏的模式及极限抗拔承力的计算公式，经过比较，单节螺旋锚的极限抗拔承载力按本文中提出的公式计算，结果与试验实测值比较一致。     

上拔荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析

通过有限元软件模拟了上拔荷载作用下斜桩的承载变形性状并与直桩进行比较,分析了桩身倾角对桩顶位移、极限抗拔承载力、桩身弯矩、剪力及轴力的影响,研究了斜桩-土接触压力、桩侧摩阻力的分布特征,探讨了长径比与斜桩有效桩长的关系.结果表明:在上拔荷载作用下,斜桩桩顶的上拔位移均大于相应直桩.桩身倾角及上拔荷载越大,上拔位移和水平位移越大;斜桩极限抗拔承载力大于直桩,且在15～20°之间存在一个最佳倾角使斜桩的极限抗拔承载力达到最大;桩身最大弯矩均出现在z/L=0.1处,最大剪力均出现在桩顶截面处.在z/L=0.4以下区域,桩身弯矩及剪力几乎全部为零.同一桩身相对深度处,桩身剪力及弯矩都随着倾角的增大而增大;直桩及各斜桩桩端存在真空吸力.倾角对桩身轴力的影响不大;桩-土接触压力的大小与桩身倾角的大小有关.桩与土沿深度方向脱离的范围随着倾角的增大而增大;斜桩左、右两侧摩阻力分布相差较大,其大小与倾角的大小有关;上拔荷载作用下斜桩存在有效桩长.倾角的大小对有效桩长影响不大.     

索连板球基础竖向抗拔承载特性及其影响因素

针对沙漠地区砂土地基的工程特性及现有输电塔基础存在的不足,研发出索连板球基础。将室内相似模型上拔试验与数值模拟计算相结合,对不同上拔荷载作用下的基础位移进行分析,并研究了埋深比、球径及柱径对基础极限抗拔承载力系数及土体表面主破裂面半径的影响及其规律。研究结果表明：数值模拟计算结果与模型试验结果吻合较好,与土体变形演化的三阶段相对应,荷载-位移曲线呈三段式变化;埋深比对基础极限抗拔力影响最大,且它们之间呈正相关关系;极限抗拔承载力系数随埋深比增大呈先增大后减小的变化趋势,与球体直径呈负相关关系,与水泥土柱直径呈正相关关系;土体表面主破裂面半径与埋深比、球径及柱径均呈负相关关系。     

西宁火车站改造工程桩基抗拔极限承载力的试验及模型研究

地下工程中承载力的确定对地下工程的施工与设计有着重要意义,但受荷载装置、试桩费用、工程进度等条件限制,许多桩未能加载至破坏状态,不能直接得到极限承载力等重要参数.以西宁火车站改造工程的抗拔试验为例,根据静载试验得到的Q-S曲线,运用MATLAB软件采用最小二乘法分别拟合出3种抗拔极限承载力预测函数模型的参数,并提出三项式模型适用于该地区的抗拔桩极限承载力预测模型.     

充气锚杆扩大头的位移特性及 其抗拔承载力试验研究

通过充气锚杆与普通锚杆室内对比模型试验,研究了充气锚杆扩大头对位移特性与极限抗拔承载力的影响,并获得不同埋深下和不同气压下充气锚杆与普通锚杆的荷载-位移曲线。试验结果表明:相同埋深下,充气锚杆比普通锚杆极限承载力大大提高,其相应的位移也随之提高;不同埋深下,充气锚杆扩大头部分所承担的极限抗拔承载力占总极限承载力的比例均大于80%,且随着埋置深度的增加,其所占比例呈减小趋势;在不同气压下,充气锚杆扩大头部分所承担的极限抗拔承载力占总极限承载力的比例为72.6%~84.6%,且随着气压的增大,其所占比例随之增大;回归分析结果表明,充气锚杆在抗拔过程中位移与荷载呈指数函数关系。     

砂土中螺旋锚极限抗拔承载力研究

目的 提出螺旋锚上拔极限承载力计算方法.方法 通过室内试验对试验数据进行曲线拟合,利用回归分析方法对试验数据进行了分析.结果 在相同埋深的条件下,单锚片上拔极限承载力随锚片直径的增加而增加.在锚片直径不变的情况下,浅埋时其承载力随埋深的增加而增加,当埋深达到临界埋置深度后,承载力不再随埋深的增加而增加.双锚片螺旋锚在埋深不变的情况下,当两个锚片的间距较小时,其极限承载力比单锚片螺旋锚的极限承载力高,但远远小于两个单锚片螺旋锚极限承载力之和.当两个锚片的间距较大时,其上拔极限承载力与两个单锚片的极限承载力之和相接近,两种计算模式的分界间距是4倍锚片直径.结论 可以通过增大锚片直径提高承载力,也可通过增加埋深提高承载力,但最大埋深不宜超过临界埋置深度;对于双锚片螺旋锚,可以通过增加两锚片的间距提高承载力.