多段擴體錨桿拉拔受力性能的數(shù)值分析.pdf

1、隨著我國城市建設的迅速發(fā)展，高承載力錨桿在地下空間工程、邊坡支護、基坑支護等領(lǐng)域的需求不斷增加。與普通錨桿相比，擴體錨桿的抗拔承載力高、支護效果好、并且施工便利。本文提出的多段擴體錨桿是在端部擴體錨桿的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型錨桿。該類型錨桿在我國實際工程中應用較少，而且理論研究滯后，因此有必要進行深入研究。本文在西安理工大學結(jié)構(gòu)大廳進行的多段擴體錨桿模型試驗的基礎(chǔ)上進行數(shù)值模擬，進一步研究了多段擴體錨桿的承載特性、破壞模式、群錨效應等

2、，本文主要研究內(nèi)容包括以下幾方面：
　　（1）在模型試驗的基礎(chǔ)上，應用ABAQUS軟件對多段擴體的受拉性能進行數(shù)值模擬分析，研究了不同擴體個數(shù)和埋深對其破壞模式的影響。發(fā)現(xiàn)端部擴體錨桿周圍土體的破壞模式為“倒立的燈泡形”，隨著擴體的增加，其周圍土體的破壞形態(tài)由“燈泡形”逐漸發(fā)展為呈串“火苗形”。而且淺埋擴體錨桿周圍土體的破壞模式屬于整體剪切破壞，破壞區(qū)一直與地表相連；深埋擴體錨桿周圍土體的破壞模式屬于局部剪切破壞。
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3、）通過數(shù)值模擬研究了埋深、錨桿尺寸對其抗拔承載力的影響。依據(jù)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)隨著擴體直徑、埋深的增加，其抗拔承載力也增大；當埋深足夠大時隨著擴體間距的增加其抗拔承載力也有所提高，只是效果不明顯；另外，埋深一定時，錨桿的抗拔承載力并不隨擴體長度、擴體個數(shù)的增加而增加，達到一定程度甚至會隨它們的增加而減小。通過多組試驗模擬數(shù)據(jù)得出其最優(yōu)擴體長度為100mm-150mm，而擴體個數(shù)的最優(yōu)解與擴體錨桿的埋深相關(guān)，埋深越大，最優(yōu)擴體個數(shù)就越大。

4、>　?。?）對土體參數(shù)進行改變，研究了土體粘聚力、內(nèi)摩擦角、及變形模量對多段擴體錨桿抗拔承載力的影響。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)隨著粘聚力、內(nèi)摩擦角、變形模量的增大，多段擴體錨桿的抗拔承載力會提高，但是變形模量貢獻較小。
　?。?）在實際工程中對群錨的應用頗多，本文又進一步研究了錨桿的水平間距、埋深、數(shù)量對群錨效應的影響。研究發(fā)現(xiàn)同一埋深，水平間距越大，群錨效應越?。宦裆钤酱?，為減小群錨效應所需的水平間距就越小，但不得小于4D。而且單根錨桿