砂土中螺旋錨抗拔承載特性研究
發(fā)布時間:2021-01-09 23:48
螺旋錨通過一個或多個螺旋板以相等或不等間距焊接在圓形或方形長螺桿或鋼桿上,螺旋錨由于其成本低在經(jīng)濟上具有競爭力、承載快可立即發(fā)揮作用、可采用不同的設(shè)備安裝,需要的設(shè)備也相對較少、螺旋錨還可以作為暫時性的措施,在后期可以回收利用等諸多的優(yōu)點。使它已逐步推廣應用于電力、交通、水利、石油、市政、建筑等方面。目前來說,由于受到測試手段以及錨-土本身復雜性的影響,螺旋錨目前抗拔機理的理論研究并不完善。因此,需要研究人員進行更深入的研究,以此提出更加正確的理論解析,從而正確的應用錨固基礎(chǔ)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。本文主要是采用無干擾測量方法,對螺旋錨的抗拔承載力的影響因素問題進行模型試驗,多節(jié)螺旋錨受拉時錨周土體的變形采用無干擾的數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(PIV)進行變形分析,采用此技術(shù)為精確預測土體的破壞面和揭示錨周土體的真實變形機理做出了一定的可能性。并利用二維顆粒流數(shù)值模擬軟件PFC對螺旋錨上拔過程進行模擬,以此來探討螺旋錨的承載特性,從顆粒的運動特性探討剪切帶的形成以及接觸力鏈的演化規(guī)律,并與模型試驗進行對比分析。主要工作如下:(1)多節(jié)螺旋錨上拔過程中錨周土體的變化是一個復雜的動態(tài)過程,受到多種因素的...
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同數(shù)量錨盤螺旋錨基礎(chǔ)受力模型
不同形狀的錨板在豎直荷載作用下土體的破壞形式并在此基礎(chǔ)上得到了對應的破壞面方程,錨板的抗拔承載力通過極限平衡法進行了解釋。朱長岐[24]為了研究鈣質(zhì)砂土中錨板上拔時的破壞形式,進行了足尺和半模試驗,不僅得出了錨板上拔時土體的三種破壞階段淺埋、過渡以及深埋并建立了鈣質(zhì)砂土中錨板的極限抗拔力計算模型。Iiamparuthi[25]在2002年研究了分別在松砂、中密砂、密砂地基中大尺寸圓形錨板的承載能力,通過試驗得到了三種破壞面模型,并通過試驗得到了錨板在松砂、中密、密砂中的臨界埋深比。(a)(b)(c)圖1-6Iiamparuthi假定的破壞面模型[25]Figure1-6Iiamparuthiassumedfailuresurfacemodel[25]丁佩民等[26-27]進行了不同砂土密實度的單錨模型試驗,分析了錨板的傾斜角、不同砂土密實度、錨片形狀以及不同埋置深度對單錨承載力所造成的影響。王釗等[28]通過現(xiàn)場試驗對玻璃鋼螺旋錨進行了研究,研究了灌漿錨桿以及無灌漿錨桿的抗拔性能,并在此基礎(chǔ)上分析了兩者之間的差異,得到了相應的計算公式并與現(xiàn)有的公式進行了對比。王棟等[29-31]、吳利玲[32]、劉嘉等[33-34]用大變形有限元對方形平板錨的抗拔承載力進行了分析。陳震[35]等通過極限抗拔破壞試驗以及有限
1緒論9(a)(b)圖1-7已有文獻中錨板上拔承載力系數(shù)[43]Figure1-7Upliftbearingcapacitycoefficientofanchorplateinexistingliterature[43]Ghalyandhanna[44]利用極限平衡法對砂土中淺埋和深埋的單錨進行抗拔承載力計算,并提出此時砂土中錨板的土體破壞面為對數(shù)螺旋線。Dikin[45]等進行了單錨離心機試驗,分別對密砂和松砂中的單錨進行了離心機試驗,研究了埋深率、錨板尺寸對抗拔承載力特性的影響。Vesic[46]研究了圓形淺埋錨板的極限抗拔承載力,并利用圓孔擴張理論進行了計算,但計算的結(jié)果與理論存在了很大的誤差,這些誤差產(chǎn)生的原因基本上來自于當時試驗條件的限制。KumarandKouzer[47]探討了錨板的抗拔承載力影響因素,利用上限分析法解釋了錨板上拔力的特征變化。DasandSeeley[48]通過模型試驗對單錨進行了研究,砂土中水平放置的單錨在臨界埋深以及相等的長寬比條件下其承載力與埋深率有一定的關(guān)系,其承載力與埋深率成正比。E.A.DickinandM.Laman[49]對1m寬的條形錨板在砂土中的上拔力進行了物理和計算研究,結(jié)果表明:最大阻力隨著錨板埋深比的增大而增大。MitschandClemence[50]等對頂錨上方的土體破壞形式進行了假設(shè),整個土體的破壞面表現(xiàn)為近似的倒錐形而在兩個錨板之間土體的破壞面呈現(xiàn)出另一種形式,土體的破壞面表現(xiàn)為圓柱形,并對黏土以及砂土中水平多節(jié)螺旋錨的極限承載力利用極限平衡法得到了半解析表達式。S.T.HsuandH.J.Liao[51]進行了一系列的室內(nèi)模型試驗和數(shù)值分析來研究豎向埋入圓柱形錨桿在砂土中的錨固性能,錨桿的拔出行為受
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黏土中螺旋錨幾何尺寸對上拔承載力影響的數(shù)值分析[J]. 郝冬雪,宋陽,陳榕,趙鵬舉. 東北電力大學學報. 2018(04)
[2]砂土中水平錨板抗拔特性試驗研究[J]. 朱泳,朱鴻鵠,李飛,施斌,朱少華. 中南大學學報(自然科學版). 2018(07)
[3]基于PIV技術(shù)的靜壓樁沉樁過程中樁周粉土位移場的試驗研究[J]. 李博,毛洪濱,姜彤,張俊然,任淼. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(01)
[4]抗拔錨板群錨基礎(chǔ)模型試驗研究[J]. 姜彤,任淼,張昕. 地下空間與工程學報. 2016(04)
[5]基于數(shù)字圖像內(nèi)核的再生混凝土氯離子擴散分析[J]. 謝財奇,吳宇清. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2016(02)
[6]砂土中螺旋錨上拔承載特性模型試驗研究[J]. 郝冬雪,陳榕,符勝男. 巖土工程學報. 2015(01)
[7]考慮黏土應變軟化的錨板承載力數(shù)值分析[J]. 周琪,于龍. 水利與建筑工程學報. 2014(04)
[8]螺旋錨群錨極限荷載破壞試驗及數(shù)值模擬分析[J]. 陳震,趙順波,裴松偉,姚賢華. 工程抗震與加固改造. 2012(06)
[9]砂土中錨板的抗拔機理與承載力計算模型研究[J]. 張昕,樂金朝,劉明亮,劉漢東. 巖土工程學報. 2012(09)
[10]螺旋錨技術(shù)在靜載試驗測試工程中的應用[J]. 詹金林. 土工基礎(chǔ). 2012(01)
碩士論文
[1]基于PIV技術(shù)錨板在粉土與砂土中的變形破壞機理的對比模型試驗研究[D]. 賈富利.華北水利水電大學 2018
[2]砂土中多節(jié)螺旋錨抗拔承載特性及錨土變形模型試驗研究[D]. 姚敬宇.華北水利水電大學 2017
[3]砂土中螺旋錨上拔承載特性研究[D]. 符勝男.東北電力大學 2016
[4]黃土中錨板抗拔機理及理論分析[D]. 宦國文.蘭州大學 2015
[5]飽和粘土中圓形錨板抗拔承載力的研究[D]. 吳利玲.大連理工大學 2006
本文編號:2967637
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同數(shù)量錨盤螺旋錨基礎(chǔ)受力模型
不同形狀的錨板在豎直荷載作用下土體的破壞形式并在此基礎(chǔ)上得到了對應的破壞面方程,錨板的抗拔承載力通過極限平衡法進行了解釋。朱長岐[24]為了研究鈣質(zhì)砂土中錨板上拔時的破壞形式,進行了足尺和半模試驗,不僅得出了錨板上拔時土體的三種破壞階段淺埋、過渡以及深埋并建立了鈣質(zhì)砂土中錨板的極限抗拔力計算模型。Iiamparuthi[25]在2002年研究了分別在松砂、中密砂、密砂地基中大尺寸圓形錨板的承載能力,通過試驗得到了三種破壞面模型,并通過試驗得到了錨板在松砂、中密、密砂中的臨界埋深比。(a)(b)(c)圖1-6Iiamparuthi假定的破壞面模型[25]Figure1-6Iiamparuthiassumedfailuresurfacemodel[25]丁佩民等[26-27]進行了不同砂土密實度的單錨模型試驗,分析了錨板的傾斜角、不同砂土密實度、錨片形狀以及不同埋置深度對單錨承載力所造成的影響。王釗等[28]通過現(xiàn)場試驗對玻璃鋼螺旋錨進行了研究,研究了灌漿錨桿以及無灌漿錨桿的抗拔性能,并在此基礎(chǔ)上分析了兩者之間的差異,得到了相應的計算公式并與現(xiàn)有的公式進行了對比。王棟等[29-31]、吳利玲[32]、劉嘉等[33-34]用大變形有限元對方形平板錨的抗拔承載力進行了分析。陳震[35]等通過極限抗拔破壞試驗以及有限
1緒論9(a)(b)圖1-7已有文獻中錨板上拔承載力系數(shù)[43]Figure1-7Upliftbearingcapacitycoefficientofanchorplateinexistingliterature[43]Ghalyandhanna[44]利用極限平衡法對砂土中淺埋和深埋的單錨進行抗拔承載力計算,并提出此時砂土中錨板的土體破壞面為對數(shù)螺旋線。Dikin[45]等進行了單錨離心機試驗,分別對密砂和松砂中的單錨進行了離心機試驗,研究了埋深率、錨板尺寸對抗拔承載力特性的影響。Vesic[46]研究了圓形淺埋錨板的極限抗拔承載力,并利用圓孔擴張理論進行了計算,但計算的結(jié)果與理論存在了很大的誤差,這些誤差產(chǎn)生的原因基本上來自于當時試驗條件的限制。KumarandKouzer[47]探討了錨板的抗拔承載力影響因素,利用上限分析法解釋了錨板上拔力的特征變化。DasandSeeley[48]通過模型試驗對單錨進行了研究,砂土中水平放置的單錨在臨界埋深以及相等的長寬比條件下其承載力與埋深率有一定的關(guān)系,其承載力與埋深率成正比。E.A.DickinandM.Laman[49]對1m寬的條形錨板在砂土中的上拔力進行了物理和計算研究,結(jié)果表明:最大阻力隨著錨板埋深比的增大而增大。MitschandClemence[50]等對頂錨上方的土體破壞形式進行了假設(shè),整個土體的破壞面表現(xiàn)為近似的倒錐形而在兩個錨板之間土體的破壞面呈現(xiàn)出另一種形式,土體的破壞面表現(xiàn)為圓柱形,并對黏土以及砂土中水平多節(jié)螺旋錨的極限承載力利用極限平衡法得到了半解析表達式。S.T.HsuandH.J.Liao[51]進行了一系列的室內(nèi)模型試驗和數(shù)值分析來研究豎向埋入圓柱形錨桿在砂土中的錨固性能,錨桿的拔出行為受
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黏土中螺旋錨幾何尺寸對上拔承載力影響的數(shù)值分析[J]. 郝冬雪,宋陽,陳榕,趙鵬舉. 東北電力大學學報. 2018(04)
[2]砂土中水平錨板抗拔特性試驗研究[J]. 朱泳,朱鴻鵠,李飛,施斌,朱少華. 中南大學學報(自然科學版). 2018(07)
[3]基于PIV技術(shù)的靜壓樁沉樁過程中樁周粉土位移場的試驗研究[J]. 李博,毛洪濱,姜彤,張俊然,任淼. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(01)
[4]抗拔錨板群錨基礎(chǔ)模型試驗研究[J]. 姜彤,任淼,張昕. 地下空間與工程學報. 2016(04)
[5]基于數(shù)字圖像內(nèi)核的再生混凝土氯離子擴散分析[J]. 謝財奇,吳宇清. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2016(02)
[6]砂土中螺旋錨上拔承載特性模型試驗研究[J]. 郝冬雪,陳榕,符勝男. 巖土工程學報. 2015(01)
[7]考慮黏土應變軟化的錨板承載力數(shù)值分析[J]. 周琪,于龍. 水利與建筑工程學報. 2014(04)
[8]螺旋錨群錨極限荷載破壞試驗及數(shù)值模擬分析[J]. 陳震,趙順波,裴松偉,姚賢華. 工程抗震與加固改造. 2012(06)
[9]砂土中錨板的抗拔機理與承載力計算模型研究[J]. 張昕,樂金朝,劉明亮,劉漢東. 巖土工程學報. 2012(09)
[10]螺旋錨技術(shù)在靜載試驗測試工程中的應用[J]. 詹金林. 土工基礎(chǔ). 2012(01)
碩士論文
[1]基于PIV技術(shù)錨板在粉土與砂土中的變形破壞機理的對比模型試驗研究[D]. 賈富利.華北水利水電大學 2018
[2]砂土中多節(jié)螺旋錨抗拔承載特性及錨土變形模型試驗研究[D]. 姚敬宇.華北水利水電大學 2017
[3]砂土中螺旋錨上拔承載特性研究[D]. 符勝男.東北電力大學 2016
[4]黃土中錨板抗拔機理及理論分析[D]. 宦國文.蘭州大學 2015
[5]飽和粘土中圓形錨板抗拔承載力的研究[D]. 吳利玲.大連理工大學 2006
本文編號:2967637
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