應(yīng)變軟化對黏土中錨板承載力的影響.pdf

1、很多建筑物都需要基礎(chǔ)提供抗拔力來抵抗自然荷載，如輸電塔的風(fēng)荷載、海洋結(jié)構(gòu)物的波浪力、海底管線浮力等。錨板作為一種安裝簡單、經(jīng)濟的抗拔基礎(chǔ)，越來越多的被用作浮式海洋平臺的基礎(chǔ)。但是在海上風(fēng)、浪、流的作用下，錨板基礎(chǔ)不僅承受靜荷載，還會長時間地受到循環(huán)往復(fù)荷載的作用。錨板將承受的力傳遞給周圍的土體中從而獲得抗拔力，隨著循環(huán)荷載循環(huán)次數(shù)的增加，土體中的塑性應(yīng)變將不斷累積，這時會使得土的抗剪強度減小。錨板埋深和上覆土壓力水平對錨板極限承載力和土

2、的流動破壞機制有很大影響，不同情況下錨板基礎(chǔ)在循環(huán)荷載作用下的承載力軟化機制仍有待深入研究。本文采用數(shù)值分析和模型試驗相結(jié)合的手段，研究了黏土應(yīng)變軟化對錨板承載力的影響。
　　首先，采用有限差分程序FLAC對不同情況下錨板的極限承載力系數(shù)進行了計算，分別討論了應(yīng)力水平對深埋和淺埋兩種情況下錨板周圍土體流動破壞機制的影響。淺埋錨板一般應(yīng)力水平較低，極限承載狀態(tài)下土體的滑裂面沿錨板兩端豎直向上發(fā)展至地基表面，呈“條”形破壞機制;低應(yīng)力

3、水平下的深埋錨板，滑裂面沿錨板兩端斜向上擴展，達到一定距離后豎直向上發(fā)展至地基表面，呈“U”形破壞機制;高應(yīng)力水平下的深埋錨板，土體呈完全局部流動的“雙環(huán)”形破壞機制。采用FLAC中的軟化模型，分析了殘余強度系數(shù)和參考剪應(yīng)變這兩個黏土軟化參數(shù)對錨板承載力軟化特性的影響。針對不同應(yīng)力水平提出了考慮黏土強度應(yīng)變軟化的錨板承載力計算公式。
　　其次，進行了黏土中錨板的循環(huán)拉壓試驗，研究不同應(yīng)力水平下錨板周圍土體的應(yīng)變軟化對錨板承載力的影

4、響。采用T-bar、Plate-bar貫入試驗和十字板剪切試驗測量土的抗剪強度。試驗結(jié)果表明，在低應(yīng)力水平下，土體剪切帶由錨板兩端一直發(fā)展到土體表面，錨板下方形成孔洞，后續(xù)循環(huán)荷載下錨板在孔洞中上下移動，承載力迅速降低。采用在土樣表面鋪設(shè)消防水帶并施加氣壓的方法提高試樣應(yīng)力水平，并進行了錨板循環(huán)拉壓試驗，結(jié)果表明，高應(yīng)力水平下錨板的承載力-位移曲線呈明顯的滯回特性，錨板上拔和下壓最大承載力相當(dāng);隨循環(huán)次數(shù)的增加錨板承載力逐漸降低，其原因