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構大廳進行的多段擴體錨桿模型試驗的基礎上進行數(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、，本文主要研究內容包括以下幾方面：
　?。?）在模型試驗的基礎上，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，埋深越大，最優(yōu)擴體個數(shù)就越大。

4、>　　（3）對土體參數(shù)進行改變，研究了土體粘聚力、內摩擦角、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