基于非线性Mohr-Coulomb强度准则下锚索极限抗拔力研究

根据预应力锚索破裂面的形状参数方程、非线性Mohr-Coulomb强度准则和极限平衡原理,推导出一个能够考虑锚索破裂面形状、岩土体种类、抗拉强度以及围岩压力和灌浆压力等因素的预应力锚索极限抗拔承载力计算公式。理论计算结果和算例分析表明了该理论及其求解方法的有效性和可靠性。     

预应力锚索破坏特性及极限抗拔力研究

以众多试验资料为研究基础，提出了一个描述预应力锚索破裂面形状的双参数方程。在此基础上，根据极限平衡原理及岩体的Hoek-Brown准则，研究了预应力锚索的极限抗拔承载力，并提出了一个极值原理，最后给出一个计算实例。结果表明：锚索极限抗拔力取决于锚索破裂面形状、岩体种类、无侧限抗压强度、风化程度以及灌浆材料和灌浆压力等。     

基于离散元方法的锚板形状对极限抗拔力影响研究

考虑到现有的板锚极限抗拔力计算方法多只考虑了常规形状锚板的情况,结合离散元计算方法,定量化研究锚板形状对极限抗拔承载力的影响。结合函数拟合手段,在圆形锚板极限承载力计算基础上,提出了一种可以考虑形状效应的便于工程应用的简化计算公式。结果表明,在面积不变的情况下,将锚板设计成狭长形状时承载力更高,简化计算公式可以在具体的初步工程设计工作中加以应用。     

螺旋锚垂直抗拔承载力室内试验研究

通过室内螺旋锚的上拔模型试验,探讨了单节螺旋锚在砂土和粉土中的埋置深度和锚板直径对其上拔承载力的影响.通过受力分析提出了单节螺旋锚上拔破坏的模式及极限抗拔承载力的计算公式,按本文公式计算结果与试验实测值比较一致.     

不排水黏土中深埋锚板的抗拔承载力

针对不排水均质黏土中深埋条形锚板和圆形锚板,分别构造两种简单的机动容许速度场,利用塑性力学极限分析的上限法求解锚板的极限抗拔承载力。采用非线性有限元方法对构造的速度场和承载力计算结果进行了验证。与现有的相关解答对比可知:本文上限解与已有的上限解或滑移线场解答较吻合。提出的速度场合理、简单,并严格符合机动容许场的要求,便于实际应用,能为工程设计提供参考依据。     

支挡结构中锚杆(锚索)极限抗拔力研究

该文以支挡结构中锚杆(锚索)为研究对象,介绍了现有锚杆(锚索)抗拔承载力计算方法,分析了统一强度理论的锚杆(锚索)极限抗拔力计算方法,并作了在实际工程中应用算例的分析,进一步明确了影响支挡结构中锚杆(锚索)极限抗拔力的因素及力学状态,为支挡结构在工程建设中的设计与施工提供参考。     

软土地区压力分散型锚索极限抗拔力的现场试验研究

压力分散型锚索作为一种新型的预应力锚固技术以结构设计合理、材料经济、锚固效果好等诸多优点而被广泛应用于岩土工程。然而,对于该类型锚索锚固机理的认识及进行支护设计时,尤其是在软土地区,依靠地方经验性较强且无明确规范参考。通过现场试验,以具体工程为依托,对三单元式压力分散型锚索进行极限拉拔试验研究。经对比试验所得Qc～s、Q～s、Q～se及Q～sp曲线,详细分析了压力分散型锚索在整个极限拉拔过程中锚固段的工作状态及破坏机理并建议以锚索塑性位移与弹性位移的比值变化作为判定压力分散型锚索工作状态的主要参考。试验结果同时得到该地区三单元式压力分散型锚索的极限抗拔力为500kN,为软土地区压力分散型锚索支护设计提供了实测资料及理论参考。     

黏性土层中拉力型锚杆抗拔力现场试验研究

以深圳坪山锚杆大型综合试验项目为背景,对较为常见的一次注浆型锚杆和二次注浆型锚杆锚固体与岩土体之间的极限黏结强度进行了分析.与现有规范进行比较后,得出一些有益结论:在相同地层条件下,相同锚固长度的二次注浆型锚杆极限抗拔力普遍大于一次注浆型锚杆,锚杆极限抗拔力基本都随锚固长度逐渐增加,极限抗拔力与锚固段长度并非完全成正比...     

基于组合块体集的浅埋条形锚板上限分析

 基于极限分析法的基本原理以及集成与组合的思路,推导组合块体集的内能耗散和重力做功,运用组合的思想构造斜坡地形下浅埋水平条形锚板的运动许可速度场。首先分析地表水平条件下法向受力水平条形锚板抗拔承载力,并与文献中已有解和模型试验进行对比,验证块体集上限法的优越性。然后详细研究斜坡地形条件下土体重度、不排水抗剪强度、斜坡倾角等因素对条形锚板抗拔承载力和破坏面形状的影响。分析结果表明：重力叠加法并不适用于斜坡地形情况;随着斜坡倾角的增大,锚板的破坏面向坡角方向倾斜;锚板埋深比越大,斜坡倾角的影响也越显著。块体集上限分析方法构造简单,求解快捷,能够为工程设计提供依据。     

基于块体集上限法的砂土中条形锚板抗拔承载力分析

运用块体集上限法详细分析了砂土中条形锚板的抗拔承载特性。首先分析了砂土中水平条形锚板的抗拔承载力，并与已有文献中的极限分析上限解、极限平衡解和模型试验结果等进行了详细对比，验证了本文分析的有效性。对比结果表明本文块体集上限分析的求解精度要高于多块体上限法和极限分析有限元法，具有较大的优越性。运用块体集上限法分析了条形锚板的破坏面特性，对不同土体内摩擦角和不同锚板埋深比（H/B）条件下砂土中条形锚板的破坏模式及其变化规律进行了详细的分析研究。     

竖向正方形锚板水平拉拔极限承载力三维统一理论解研究

针对竖向正方形锚板水平极限拉拔力学机理和承载力理论研究存在人为区分浅埋、深埋,但界定标准不统一的问题,对其开展了破坏机制分析和极限承载力三维统一理论解的研究。通过板前四棱锥土核在垂直于板平面的竖直面和水平面投影三角形的形状演化来分别反映竖向和水平向破坏机制随土性、埋深比等因素变化的对称性;构建了竖向正方形锚板水平极限拉拔的三维统一力学模型;依次取不同受力体进行极限力学平衡分析;推导了拉拔极限承载力三维统一理论解。与其他理论方法、试验数据的对比验证表明:新的力学模型很好地实现了一个模型来反映不同埋深比范围破坏机制的连续变化规律,无需再人为区分浅埋和深埋;统一理论解计算结果不仅与室内模型试验数据符合的很好,也和现场、大尺寸室内试验数据吻合;较3种国外方法计算结果更加接近于实测值,且具有更小的离散性,平均值总体上偏于安全,在4种方法中表现最好。     

基于上限法分析椭圆形结构的极限承载力

基于塑性极限理论上限法分析锚桩椭圆形端部和椭圆T-bar的极限承载力及承载力系数,并考虑椭圆形端部的长径比(ξ≥1)和界面摩擦系数对承载力以及承载力系数的影响.分别详细介绍锚桩和T-bar的椭圆端部速度场以及相应速度矢端图的构建.速度场的总能量损耗率是速度间断面能量损耗率和塑性区变形损耗率之和,端部承载力系数等于速度场...     

砂土中锚板的抗拔机理与承载力计算模型研究

锚板上拔过程中板周土体变形破坏机理的研究对锚板极限承载力的可靠预测至关重要。通过室内模型试验,采用数字图像关联技术对锚板上拔过程中锚板周围土体的变形场进行了研究。分析结果表明：在锚板上拔过程中锚板周围土体伴随着剪胀现象,其应力水平、峰值摩擦角和剪胀角控制着破坏面的形状,进而影响着锚板的极限承载力。在此基础上,建立了锚板承载力计算模型。通过引入Bolton理论所建立的剪胀角、相对密实度和应力水平之间的关系,得到了锚板极限承载力的理论计算公式。该理论公式考虑了埋深率、剪切摩擦角、剪胀和应力水平等影响因素,可对不同密实度砂土中锚板的极限承载力进行预测。理论公式与其他学者的试验结果对比表明该理论模型计算结果与其他学者的试验结果有较好的一致性,验证了该理论模型的合理性。     

加载方向对张紧式吸力锚极限承载力的影响分析

利用真空预压法在模型试验土池内制备了软黏土层,选择不同加载方向,进行力控制下张紧式吸力锚极限承载力模型试验,分析了加载方向对其破坏模式以及极限承载力的影响。结果表明,对于最佳系泊点受倾斜荷载作用的吸力锚,当加载方向从 40 °变化至 20 °时,尽管锚的水平位移和承载力明显增加,但锚始终表现为竖向拔出的破坏模式,且锚底以下土层的反向承载力是影响其极限承载力的关键因素。按照模型试验条件,分别通过塑性极限上限分析与极限平衡分析预测锚的极限承载力并与试验结果进行比较,发现如果将锚底的反向承载力系数取为常数,预测结果不能反映加载方向的变化对极限承载力的影响。因此,为了客观预测锚的极限承载力,依据模型试验结果,提出了一种反映加载方向对锚底反向承载力影响的修正关系。     

基于非线性破坏准则的土坡稳定有限元上限分析

材料的非线性破坏准则是指材料的强度与应力相关,因此描述材料强度的前提是应力已知。现有土坡稳定的上限极限分析方法由于无法确定土坡内的应力分布而无法采用非线性强度准则。论文基于Mohr-Coulomb屈服准则和有限单元法,将边坡稳定上限极限分析形成标准二次锥规划数学模型,并转化为对偶问题的“静力形式”进行求解,从而可以确定边坡内部的应力分布,进而使用迭代的方法确定材料在非线性破坏准则下的等效剪切强度,最终得到问题的上限解。通过两个算例的计算分析,并与已有计算方法进行对比,验证了所提出方法的正确性,得到的上限解也更为严格、精确。     

底面为曲面基础地基极限承载力上限解

为了解决曲面基础作用于土体的极限承载力问题,改进了 Prandtl 机构和 Hill 机构,利用极限分析理论,得到了底面为曲面基础地基极限承载力的上限解;通过两者的比较,以及与底面为平面基础地基极限承载力的比较,所得的上限解大于处于地基表面的平面基础地基极限承载力的上限解,小于埋深为基础宽度一半的平面基础地基极限承载力的上限解,研究结果可供地基承载力设计及计算参考。     

土层锚杆拉拔界面松动破坏分析

根据界面黏滑本构模型假定和剪切位移法基本原理,推导了土层锚杆拉拔临界松动荷载理论公式和锚杆拉拔荷载与松动长度内在关系表达式。界面黏滑特性致使锚杆剪应力重新分配,引起荷载进一步往里端传递,加剧里端锚固体损伤劣化。依据界面抗剪强度与残余强度之间大小关系将土层锚杆拉拔松动破坏类型划分为渐进式和突发式两种形式,并给出了破坏类型定量判别标准及其所对应的锚杆拉拔极限荷载理论解。最后,结合已有的锚杆拉拔试验资料,通过计算对比分析,验证了方法的可行性。