串联式双锚板在静力及循环荷载作用下的工作性状研究

来源 :湖南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidcao2008
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本文基于导师主持的国家自然科学基金项目“静力及循环荷载作用下串联式锚板承载及变形性状研究”,在归纳整理国内外相关文献的基础上,采用室内模型试验与数值模拟相结合等手段,较为系统研究了静力及循环荷载作用下串联式双锚板承载变形性状及影响因素,主要研究内容及结论如下:(1)进行了传统单锚板及串联式双锚板承载变形性状室内模型对比试验和不同倾斜角条件下串联式双锚板承载变形性状室内模型对比试验。试验研究结果表明:串联式双锚板与单锚板的抗拔力-位移关系曲线斜率由急剧到平缓变化,其形状接近双曲线。串联式双锚板从拉拔力的施加到最终的锚板到达极限承载能力过程之中,大致可分为三个阶段:弹性变形阶段、局部剪切阶段、剪切破坏阶段。单锚板极限抗拔承载力明显低于串联式双锚板极限抗拔承载力;竖向埋设的串联式双锚板极限抗拔承载力最大,水平埋设的串联式双锚板极限抗拔承载力最小,锚板抗拔承载力随倾角的增大而降低。(2)基于FLAC3D软件,对串联式双锚板进行数值模拟。在此基础上,系统研究了串联式双锚板在静力荷载作用下的工作性状。并进一步对串联式双锚板承载力的影响因素进行研究。研究结果发现:锚板的极限抗拔承载随锚板与竖直方向的夹角增大而降低。但当锚板与竖直方向的夹角在45°~60°之间变化时,其锚板极限抗拔承载力几乎保持不变。锚板锚深率对其工作性状有较大影响。当锚板浅埋时,锚板抗拔承载力随着埋深率的增加而增加;当锚板深埋时,且锚板埋深小于临界埋深,锚板抗拔承载力随着埋深率的增加而增加,但在锚板埋深大于临界埋深时,锚板抗拔承载力增加的幅度很少,对于竖直埋设串联式双锚板,其临界埋深在6.5D~7.5D之间。串联双锚板前后锚板间距比对其承载性状影响明显,当前后锚板间距比S/D低于临界间距比时,锚板抗拔承载力随间距比的增加而增大,其临界间距比在S/D=4-6之间。(3)建立了循环荷载作用下串联式双锚板与土相互作用的有限差分模型。对循环荷载作用下串联式双锚板工作性状进行研究,并对其影响因素进行分析。研究结果表明:随循环荷载作用次数的增加,锚板位移大致分为3个阶段:位移突变阶段、位移累加阶段、位移休止阶段,串联式双锚板临界循环加载次数约10000次。串联式双锚板位移随锚板埋深率的增加而逐渐较小,当锚板埋深率H/D小于5,锚板位移随循环荷载作用次数增加而增加的幅度较大;当锚板埋深率H/D大于5,锚板位移随循环荷作用次数增加而增加的幅度很小。循环荷载比对串联式双锚板承载性状影响明显,当循环荷载比小于0.6时,锚板位移随循环荷载比增加而增加的幅度较小,且位移随循环荷载作用次数增加而增加的幅度也不大,当循环荷载比大于0.6时,锚板位移随循环荷载比增加而增加的幅度越来越来大,且位移随循环荷载作用次数增加而增加的幅度也越来越来明显。循环荷载频率对串联式双锚板承载性状也有较大影响,其锚板位移随循环荷载加载频率f的增加而减小,当加载频率较大时,锚板位移随循环荷载作用次数的增加而增加的幅度较小。随加载频率的增加,锚板位移随循环荷载作用次数增加的幅度越来越大。
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