多盘土锚抗拔特性FLAC3 D数值模拟分析

多盘土锚是通过气囊膨胀带动凸块在钻孔壁表面形成凹窝,灌注水泥浆形成多盘土锚,该土锚与现有土锚的区别在于:沿着现有土锚柱体表面每隔一定间距设有盘体,与现有土锚相比不仅受到摩擦力作用,而且锚盘迎土面受到被动土压力作用。为研究该土锚的抗拔特性,对其水平方向的承载力、位移、侧摩阻力及荷载传递规律等问题进行了数值模拟分析,研究表明,多盘土锚的轴力在锚盘处变化突出,锚盘分担荷载最大可达到总荷载的70%,与等长等截面现有土锚相比,当多盘土锚与等截面土锚发生破坏时,多盘土锚相较于等截面土锚承载力提高了85%,与等截面土锚相比,多盘土锚的极限承载力大幅提高,锚头位移明显降低。     

土压力盒标定试验研究及工程应用

为了提升土压力盒量测结果的准确性及可靠性,采用ABAQUS有限元分析软件建立了土压力盒工作状态下的数值仿真模型,根据数值分析结果确定出标定试验的最优工装尺寸,基于该试验工装开展了不同量程的双膜式土压力盒标定试验.最后,将标定后的土压力盒用于平南三桥南岸锚碇基础前墙土压力监测项目.结果表明:数值分析结果能较好地反映标定试...     

土钉与桩锚联合支护结构的计算模式

土钉与桩锚联合支护结构是由土钉支护与桩锚支护共同构成。在基坑边壁土压力及其它各种荷载作用下,土钉与桩锚作为一个整体共同抵抗荷载和变形。本文从分析土钉支护结构的受力特点、施工特点和破坏类型入手,研究分析了土钉与桩锚联合支护结构的协同工作机理,以及土钉与桩锚联合支护结构的设计计算内容与方法。     

桩锚复合土钉基于测斜曲线的主动土压力反演分析

针对桩锚与土钉组合支护进行协同工作设计计算中土压力分配的困难,根据基坑工程中常规的桩锚土钉组合支护测斜监测数据,推导了一种能够估算组合支护土压力分配的方法,使深基坑工程能够根据具体测斜变形量估算桩锚土钉组合支护体系的有效发挥水平,使组合支护设计更加趋于合理.     

桩锚与土钉联合支护结构传力机制的对比分析

桩锚支护与土钉可以在竖向或水平向联合使用,土压力的传力机制完全不同,分别适用于不同土层条件.桩锚与土钉竖向联合支护结构中,土钉主要作用是提高桩锚后面土体强度,从而使实际作用于桩锚结构上的土压力相应减小;桩锚与土钉水平向联合支护结构中,土钉主要作用是承担桩锚结构间的土体,并将此部分土体侧压力通过水平土拱传至两侧桩锚结构上.本文通过对比分析联合支护结构间土压力的传力机制,总结了联合支护结构的承载机理和工程适用范围,为此类支护结构的合理选型和工程设计应用提供了理论基础.     

螺旋锚沉锚挤土效应透明土试验研究

螺旋锚具有安装方便快捷、承载性能可靠且可重复利用等特点,尤其适用于输电线路塔基基础和光伏板结构的基础等工程中;然而,目前针对软土地基中螺旋锚的沉锚挤土效应的研究仍相对较少。基于卡波姆U10配制的透明黏土材料和粒子图像处理(particle image velocimetry, PIV)技术,开展软土地基中螺旋锚沉锚挤土效应可视化试验研究,分析不同沉锚深度下螺旋锚沉锚挤土效应的范围,并对比常规圆截面锚研究探讨了叶片在沉锚过程中对锚周土体的影响。试验结果表明,螺旋锚周土体的位移在水平方向主要表现为贯入锚体对临近土体的挤压,最大影响范围为5d(d为锚杆直径和圆截面锚直径),比圆截面锚的挤土范围大1d左右;螺旋叶片的存在使得其下部分土体存在"鼻锥区"。     

抗浮土锚设计工程方法

随着地下空间开发,高地下水位条件下的地下工程抗浮问题,已经成为现代化城市建设引人注目的课题。作为抗浮措施之一的土锚,国外已经普遍采用,国内才刚刚起步。目前尚未有一个土锚抗浮的具体设计计算方法。本文根据国内外土锚抗浮工程的实例以及土锚抗拔试验资料的分析研究,从理论上加以归纳,总结出土锚抗浮设计的实用工程方法。并以实例闸明土锚抗浮设计的方法与步骤。本文的设计方法可用于土锚抗浮工程的初步设计和工程设计,也可以作为土锚抗浮设计方法进一步研究的参考。     

夯筑土遗址室内群锚试验系统研发及初试

针对目前已有的群锚拉拔试验系统和土遗址锚固室内试验系统无法改变锚固参数、加载反力影响破坏形式、缺乏有力边界约束的不足,研发了一种夯筑土遗址室内群锚拉拔试验系统.系统由群锚锚固系统、加载系统及数据采集与处理系统构成.试验系统可进行不同锚固参数下的群锚拉拔试验;利用反力架装置解决了拉拔设备在拉拔过程中反力限制土体界面变形的问题;有效模拟出夯筑土遗址的建造工艺与建筑形制.使用新研发的试验系统开展了处于极限条件下的四锚拉拔试验,新研发的试验系统用于夯筑土遗址室内群锚试验具有可行性,仍需要进一步优化改进.     

深基坑土钉喷锚支护设计与施工

本文以结合某工程地下室基坑工程为例，从土钉参数的选择、局部稳定性验算及整体稳定性验算等几方面详细介绍了深基坑土钉喷锚支护的具体设计过程，并着重介绍了深基坑土钉喷锚支护的施工工艺及主要施工技术要点。     

深基坑桩锚支护的设计要点

桩锚支护体系是深基坑支护体系最常用的形式之一，其土压力分布按库伦(或朗肯)理论确定，护壁桩采用等值梁法进行计算，介绍了桩锚支护体系的设计要点，包括土压力的计算、悬臂桩的计算、单层锚杆护壁桩的计算、多层锚杆护壁桩的计算等内容。     

确定循环荷载作用下吸力锚承载力的塑性上限法

塑性上限分析法是计算静荷载作用下吸力锚极限承载力的一种方法,依据塑性上限分析原理,为了计算静荷载与循环荷载共同作用下吸力锚的承载力,建议了一种基于塑性上限分析理论计算静荷载和循环荷载共同作用下软黏土中张紧式吸力锚循环承载力的方法.该方法首先假定在静荷载作用下吸力锚的破坏模式,并依据静力平衡原理计算静荷载在土体中产生的平均剪应力,然后依据循环强度与土体平均剪应力和循环破坏次数的相互关系确定相应的循环强度,将循环荷载对土体的作用转化成土体强度的变化,再假定吸力锚在循环荷载下的破坏模式与静荷载作用下其破坏模式一致,并依照塑性上限分析原理和土体的循环强度计算强度变化后的承载力.为了验证该方法的合理性,进行了1g条件下的吸力锚模型试验,并应用该方法对模型试验结果进行了预测,预测结果与试验结果吻合较好.     

土体率效应对动力锚沉贯深度影响

动力安装锚(简称动力锚)是一种依靠自重进行安装、适用于深海锚泊系统的新型锚固基础.在动力沉贯过程中,土体经受很高的剪应变率(约25s-1),因此必须考虑土体率效应影响.总结了以往关于土体率效应的研究成果,整理了常用3种率效应模型中参数的取值范围,采用运动微分方程研究了不同率效应模型参数对动力锚沉贯深度的影响.结果表明:土体率效应会造成动力锚的沉贯深度显著减小,可偏小30%~40%;当率效应参数较大时,锚的沉贯深度对参考应变率的变化比较敏感;摩擦项与端承项的率效应比值对动力锚的沉贯深度影响较大,需要进一步研究该比值的确切取值方法;给出了可以满足任意形状和深度的矩形基础承载力计算公式.     

组合荷载作用下平板锚承载能力的数值预测

为预测组合荷载作用下平板锚的承载力,假设锚-土之间不脱离,在ABAQUS下建立了法向力、切向力和弯矩共同作用的平板锚运动变形数值模型。与极限理论解对比,证明了上述数值模型的正确,并利用其计算了法向力、切向力和弯矩组合荷载作用下板锚的极限承载力,利用Murff模型拟合了组合荷载作用下板锚的极限承载力包络面。结果表明,Murff模型能较好地拟合组合荷载作用下板锚的极限承载力包络面。     

海上自升式钻井平台桩靴穿刺现象的数值分析

分析多层土条件下,桩靴承载力和孔穴的变化规律,揭示桩靴发生穿刺现象的实质;进一步提出桩靴极限安全深度的概念,系统描述上、下土层强度比、上层土相对厚度、下层土标准化抗剪强度和土体强度非均匀系数等参数变化对桩靴承载力的影响;给出适用于工程使用的上硬下软黏土中桩靴承载力系数的计算方法。研究结果表明:桩靴发生穿刺的深度主要受到上层土相对厚度、上层土强度和上下土层强度比的影响;标准化抗剪强度系数和土体强度不均匀性系数对于桩靴承载力系数极限值的影响都不超过5%,地基土最终承载力与上层土无关,取决于下层软土的强度。     

全长黏结岩石抗浮锚杆承载性能现场试验

抗浮锚杆具有地层适应能力强、锚固力高、造价低、工期短等优点,具有广阔的工程应用前景.开展了4组13根岩石抗浮锚杆的极限抗拔承载试验,在1根试验锚杆上安装光纤光栅应变传感器进行应力测试,所有试验锚杆均加载至极限破坏状态,从荷载-锚固体顶面位移曲线、锚筋轴力分布、锚筋剪应力分布规律及界面黏结强度等方面进行了分析.结果表明,抗浮锚杆主要出现锚筋-锚固体界面剪切滑移破坏、锚固体-周围岩体界面剪切滑移破坏及锚筋拔断3种破坏形态.试验条件下,黏结长度为2.0 m的抗浮锚杆其极限抗拔承载力为240 kN,黏结长度不小于3.0 m的抗浮锚杆其极限抗拔承载力不低于320 kN,承载力高、变形小,能够满足抗浮要求.锚筋轴力自上而下逐渐衰减,锚筋在距锚固体顶面3.0 m以下范围内不受力,建议中风化花岗岩中抗浮锚杆的黏结长度设计值取3.5～4.0 m.锚筋剪应力沿深度呈先增大后减小的趋势,在距锚固体顶面0.45 m的位置达到峰值,约为2.7 MPa.锚筋-锚固体界面平均黏结强度为1.14～1.36 MPa,锚固体-岩土体界面平均黏结强度为0.28～0.37 MPa.     

硬壳层软土地基极限承载力研究

本文研究硬壳层软土地基极限承载力问题。８组室内模型试验表明硬壳层软土地基破坏模式为刺入剪切破坏。得出了硬壳层软土地基极限承戴力经验公式，提出了这类地基承载力计算公式。图２，表２，参３。     

灌注螺纹桩承载机理与计算方法

通过室内模型试验和数值分析研究了灌注螺纹桩的竖向承载机理.室内模型试验和数值反分析结果表明,灌注螺纹桩承载力取决于土体抗剪强度,承载力达到极限值时,桩周土体出现竖向剪切带.采用数值方法进行了参数分析,研究接触面属性、土体抗剪强度和螺纹桩构造尺寸等不同因素对其承载力的影响,进而分析承载机理及其规律.结果表明,影响螺纹桩竖向承载力的关键因素为土体抗剪强度指标、螺纹桩螺距和螺牙宽度.在此基础上提出了螺纹桩承载计算公式,并用现场试验和数值分析结果进行了验证.     

水射流土层扩孔技术及影响因素

分析了水射流土层扩孔参数,建立了射流参数与土体参数的关系.通过实验,研究了射流参数和钻杆运动参数对扩孔效果的影响.结果表明:提高扩孔效果必须增大射流功率,在射流作用力大于土体临界破坏力的条件下,增大射流流量比增大射流压力更加有效;合理地匹配钻杆运动参数更有利于扩孔效果的提高.工程应用证明,运用水射流扩孔技术制作多环扩孔型锚杆是可行的,锚杆承载力明显提高.     

软土地基承载力的确定方法

讨论了软土地基承载力的确定方法和软件土抗剪强度参数的测定方法，论证了Ｈａｎｓｅｎ公式和Ｓｋｅｍｐｔｏｎ公式用以估计软土地基极限承载力的适用性。表明所估计承载力的安全度符合于软土地区的工程经验，给出了若干用以估计软土不排水抗剪强度参数的经验关系式。     

新型高强混凝土组合剪力墙受剪性能研究

为了提高高强混凝土剪力墙的延性和耗能能力,同时不削弱墙体的刚度和承载力,提出了双钢板高强混凝土组合剪力墙．利用Abaqus有限元分析软件,建立了无暗柱型与方钢管暗柱型两种双钢板高强混凝土组合剪力墙模型,分析了高宽比和轴压比对这两种组合剪力墙承载力和延性的影响,并对外侧钢板与混凝土的相互作用进行了分析．结果表明：随着高宽比的减小,这两种组合剪力墙承载力和弹性阶段刚度明显提高,破坏形态也由弯曲破坏向剪切破坏过渡．随着轴压比增大,无暗柱型组合剪力墙承载力下降,延性降低;方钢管暗柱型组合剪力墙承载力和刚度变化不大,延性呈下降趋势．设置方钢管暗柱可以加强对墙肢的约束,有效提高双钢板高强混凝土组合剪力墙的承载力和延性．