竖向条形锚定板水平拉拔极限承载力统一理论解研究 被引量：9

1

作者 胡伟 刘顺凯 +1 位作者 邹贵华 赵璞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期296-304,共9页

针对竖向条形锚板拉拔问题的研究存在人为区分浅埋、深埋,且界定标准及力学模型的对称性认识不统一,基于自主研制的条形锚水平拉拔可视化模型试验和数值模拟试验,研究拉拔过程中板前土体的位移变形规律。极限状态下,板前存在弹性核三角... 针对竖向条形锚板拉拔问题的研究存在人为区分浅埋、深埋,且界定标准及力学模型的对称性认识不统一,基于自主研制的条形锚水平拉拔可视化模型试验和数值模拟试验,研究拉拔过程中板前土体的位移变形规律。极限状态下,板前存在弹性核三角形区域,其角度变化可反映板前滑移线场的对称性;随着埋深比的增大,三角形弹性核的上角增大（φ-π/4＋φ/2）,上侧土体位移变形范围相对缩小,从延伸至地表收缩至板前附近;下角减小（π/2-π/4＋φ/2）,下侧土体位移变形范围则相对扩大,边界与竖向夹角在π/2-3π/4＋φ/2间变化;上下角之和基本保持不变（φ＋π/2）,板前滑移线场由非对称逐步向对称发展。在此基础上,提出相应的假定,构建可考虑埋深等因素变化的竖向条形锚定板的水平拉拔极限承载力学模型,并推导出极限承载力的统一理论解。计算结果表明：新的力学模型很好地反映了板前滑移线场的对称性随埋深比的连续变化规律,无需再人为区分浅埋和深埋;极限承载力统一理论解对砂土中竖向条形锚定板具有很好的适用性,计算结果与试验值符合的更好,较其它3种传统方法具有明显优势。 展开更多

关键词 条形锚定板 水平拉拔 滑移线场 极限承载力 统一理论解

下载PDF 职称材料

基于块体集上限法的砂土中条形锚板抗拔承载力分析 被引量：17

2

作者 黄茂松 余生兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期201-207,共7页

运用块体集上限法详细分析了砂土中条形锚板的抗拔承载特性。首先分析了砂土中水平条形锚板的抗拔承载力,并与已有文献中的极限分析上限解、极限平衡解和模型试验结果等进行了详细对比,验证了本文分析的有效性。对比结果表明本文块体集... 运用块体集上限法详细分析了砂土中条形锚板的抗拔承载特性。首先分析了砂土中水平条形锚板的抗拔承载力,并与已有文献中的极限分析上限解、极限平衡解和模型试验结果等进行了详细对比,验证了本文分析的有效性。对比结果表明本文块体集上限分析的求解精度要高于多块体上限法和极限分析有限元法,具有较大的优越性。运用块体集上限法分析了条形锚板的破坏面特性,对不同土体内摩擦角和不同锚板埋深比(H/B)条件下砂土中条形锚板的破坏模式及其变化规律进行了详细的分析研究。 展开更多

关键词 极限分析 块体集 条形锚板 抗拔承载力 砂土

下载PDF 职称材料

水平浅埋条形锚板极限抗拔力上限计算 被引量：7

3

作者 赵炼恒 罗强 +2 位作者 李亮 但汉成 刘项 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期516-522,共7页

作为一种提供抗拔力的基础形式,锚板在实际工程中有广泛的应用。在上限定理的基础上,根据线性破坏准则,对锚板上的填土建立机动容许的速度场,运用关联流动法则以及速度边界条件求解条形锚板极限抗拔力的上限解。把锚板上填土的抗剪强度... 作为一种提供抗拔力的基础形式,锚板在实际工程中有广泛的应用。在上限定理的基础上,根据线性破坏准则,对锚板上的填土建立机动容许的速度场,运用关联流动法则以及速度边界条件求解条形锚板极限抗拔力的上限解。把锚板上填土的抗剪强度指标c、φ作为变量参数,对锚板上部填土建立两种新的含有变量的容许速度场。根据外力功率与内部耗能相等原理,求出极限抗拔力的目标函数与约束条件,并根据"序列二次规划算法"对该问题进行优化。将研究结果与已有文献资料进行分析比较,可以证明本文方法的有效性。参数分析结果表明:在同样条件下,两种破坏模式的极限抗拔力差别不大;岩土体密实度、抗剪强度指标c、φ、锚板埋深率和锚板几何形状对锚板承载能力和锚板抗拔破坏区域均有较大的影响。 展开更多

关键词 极限抗拔力 水平条形浅锚 上限定理 线性破坏准则 关联流动法则 序列二次规划法

下载PDF 职称材料

基于椭圆型滑动面的砂土中条形锚板上拔承载力计算方法 被引量：2

4

作者 杨枭 胡伟 +1 位作者 孟建伟 林志 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第3期177-184,共8页

对于砂土中的竖向拉拔锚板,锚周土体滑动面的形态会随埋深比的增大而发生变化。基于滑动面连续演化的观点,审视了既有统一模型中滑动面形态表征函数的不足,在此基础上,提出了一种新的椭圆形态函数,并建立了相应的统一力学分析模型,提出... 对于砂土中的竖向拉拔锚板,锚周土体滑动面的形态会随埋深比的增大而发生变化。基于滑动面连续演化的观点,审视了既有统一模型中滑动面形态表征函数的不足,在此基础上,提出了一种新的椭圆形态函数,并建立了相应的统一力学分析模型,提出了新的承载力计算方法。结果表明:新的形态函数能更好地反映滑动面的实际形态,承载力计算新方法也表现出了更好的适应性。 展开更多

关键词 条形锚板 上拔承载力 滑动面 椭圆形态函数 砂土 锚固基础

下载PDF 职称材料

砂土中水平条形锚板竖向拉拔承载力统一计算方法研究 被引量：6

5

作者 姚琛 胡伟 +3 位作者 孟建伟 雷勇 曾兴 郑恒良 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期209-218,共10页

水平锚板竖向拉拔承载机理与承载力计算方法的研究目前存在人为区分浅埋、深埋,但界定标准又极不统一的问题。该文通过总结水平条形锚板竖向拉拔承载机理,提出了可描述极限拉拔下锚周土体滑动面随埋深比连续演化的对数螺旋线形态函数,... 水平锚板竖向拉拔承载机理与承载力计算方法的研究目前存在人为区分浅埋、深埋,但界定标准又极不统一的问题。该文通过总结水平条形锚板竖向拉拔承载机理,提出了可描述极限拉拔下锚周土体滑动面随埋深比连续演化的对数螺旋线形态函数,建立了无需区分浅埋、深埋的极限承载统一力学模型。根据锚板埋深、滑动面交点与锚板距离和滑动面上切线为竖直线时对应点到锚板距离三者的大小关系,分3种情况开展极限平衡分析,推导出水平条形锚板竖向拉拔极限承载力计算统一理论解。结果表明:新的力学模型很好地反映了锚周土体滑动面随埋深比的连续变化规律,无需再人为区分浅埋和深埋。应用9种方法对5个试验案例(松砂、密砂)进行对比计算分析,统一理论解法排名第2,显示出具有较强的适应性。 展开更多

关键词 条形锚板 竖向拉拔 力学模型 极限承载力 统一理论解

下载PDF 职称材料

砂土中倾斜条形锚板法向拉拔承载特性研究 被引量：2

6

作者 胡伟 张翰林 +2 位作者 孟建伟 刘顺凯 聂志红 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1451-1460,共10页

锚板倾斜埋设时,倾角对承载特性的影响研究尚不充分,倾角与埋深耦合控制锚板承载机制的规律还不明确。基于模型试验和数字照相测量技术开展了砂土中倾斜条形锚板的承载特性研究,得到了以下4点认识:①锚板上拔承载因子Nγ随埋深比增加呈... 锚板倾斜埋设时,倾角对承载特性的影响研究尚不充分,倾角与埋深耦合控制锚板承载机制的规律还不明确。基于模型试验和数字照相测量技术开展了砂土中倾斜条形锚板的承载特性研究,得到了以下4点认识:①锚板上拔承载因子Nγ随埋深比增加呈先快后缓的增大趋势,直至趋于一渐近值,倾角越大,上拔承载因子增速越快。②承载力增长系数Ki随埋设倾角增加表现为非线性增大,而随埋深比的增大则呈整体下降趋势,速率先快后慢,且埋深比越大,埋设倾角对拉拔承载力的影响越小。③锚周土体滑动面随埋深比和埋设倾角的演化可用椭圆来刻画,该椭圆的长短轴比随埋深比的增大而减小,两者之间可用幂函数来表征;埋设倾角对椭圆大小没有影响,将同埋深比水平锚板滑动面椭圆转动一定角度可得到倾斜锚板滑动面椭圆,该角度可表达为埋设倾角的二次函数。④采用等效路径法可将浅埋水平锚板拉拔力学模型推演至深埋倾斜锚板拉拔力学模型,使得在埋深和倾角全域内构建锚板拉拔力学分析模型成为可能。 展开更多

关键词 条形锚板 上拔承载因子 承载力增长系数 滑动面 埋深比 倾角 椭圆

下载PDF 职称材料

土质斜坡地层倾斜锚板抗拔承载力分析

7

作者 王洪涛 徐涌帅 +2 位作者 门燕青 刘浩 高广龙 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1-10,共10页

研究目的:合理估算锚板抗拔承载力是保持锚板基础稳定工作的重要保障,本文聚焦土质斜坡地层中埋设的倾斜条形锚板,构造了一种极限状态下非对称的锚板上拔破坏机制,并假设土体破坏服从非线性强度准则与非关联流动法则。基于该破坏机制,... 研究目的:合理估算锚板抗拔承载力是保持锚板基础稳定工作的重要保障,本文聚焦土质斜坡地层中埋设的倾斜条形锚板,构造了一种极限状态下非对称的锚板上拔破坏机制,并假设土体破坏服从非线性强度准则与非关联流动法则。基于该破坏机制,利用上限法与变分原理,推导锚板极限抗拔承载力及锚板上方土体破坏面方程的解析表达式,系统研究各参数对锚板抗拔承载力的影响规律。研究结论:(1)推导得到了锚板极限抗拔承载力及锚板上方土体破坏面方程的解析表达式,并与现有文献成果进行了对比分析,验证了本文分析方法的有效性;(2)斜坡倾斜锚板上方土体破坏范围呈现一定的非对称特征,随锚板倾角增大,土体破坏范围逐渐向坡下方向偏移,土体破坏范围与土体剪胀系数、初始黏聚力正相关,与非线性系数、重度、地表荷载负相关;(3)锚板埋深比、埋设角度、地表倾角、土体黏聚力及剪胀系数对锚板抗拔承载力及土体上拔破坏范围会产生显著影响,在工程设计中应予以重视,以实现锚板基础的最优布设与承载能力有效发挥。 展开更多

关键词 土坡 倾斜条形锚板 承载力 上限法 非关联流动法则

下载PDF 职称材料

倾斜荷载下条形锚板破裂面与极限抗拔承载力 被引量：5

8

作者 张晓曦 苏谦 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期122-127,共6页

应用水平条分法与极限平衡原理研究了条形锚板的极限抗拔承载力、破裂面、土体性质和荷载方向的关系。将破裂面看成是由若干段组合而成的复合破裂面,并沿各段将锚板周围土体水平条分为多块体,在假设岩土体服从摩尔库伦屈服准则条件下,... 应用水平条分法与极限平衡原理研究了条形锚板的极限抗拔承载力、破裂面、土体性质和荷载方向的关系。将破裂面看成是由若干段组合而成的复合破裂面,并沿各段将锚板周围土体水平条分为多块体,在假设岩土体服从摩尔库伦屈服准则条件下,根据极限平衡原理,建立条形锚板极限抗拔承载力的多元函数,利用数学优化方法给出其最优解,从而可以给出条形锚板周围土体的破裂面及其对应的极限抗拔力。计算结果表明:(1)抗拔系数随着内摩擦角、粘聚力和上拔荷载方向角的增大而增大;(2)破裂面随着内摩擦角和粘聚力的增大而向锚板外侧方向移动。 展开更多

关键词 极限抗拔力 破裂面 条形锚板 多块体

下载PDF 职称材料

基于Hill稳定条件的条形锚板抗拔承载力研究 被引量：5

9

作者 舒恒 但汉波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期3313-3318,共6页

基于虚功原理的Hill稳定条件可较为明确地判定岩土材料的局部稳定性和整体稳定性:当地基系统的局部二阶功小于0时,材料点局部潜在失稳;当地基的整体二阶功小于0时,地基系统达到极限状态,整体潜在失稳。对ABAQUS进行了二次开发,使Hill稳... 基于虚功原理的Hill稳定条件可较为明确地判定岩土材料的局部稳定性和整体稳定性:当地基系统的局部二阶功小于0时,材料点局部潜在失稳;当地基的整体二阶功小于0时,地基系统达到极限状态,整体潜在失稳。对ABAQUS进行了二次开发,使Hill稳定条件与有限元法相结合,求解胶结钙质土地基中条形锚板的抗拔承载力。研究结果表明,对于条形锚板在摩擦型岩土材料中的抗拔承载力问题,采用有限元方法结合Hill稳定条件,能较好地预测地基失稳范围和潜在失稳区域,失稳判据明确,易于确定极限荷载,并能较为准确地描述锚板的承载力系数及其随埋深的变化规律。利用有限元法结合Hill稳定条件求解承载力问题的思路和方法是有效和可行的,有明确的物理意义和力学理论基础,应用方便,值得进一步研究、推广并应用于较为复杂的岩土工程问题。 展开更多

关键词 条形锚板 极限承载力 二次开发 Hill稳定条件 二阶功 有限元法

下载PDF 职称材料

非均质地基浅埋水平条形锚板承载力上限分析 被引量：4

10

作者 黄明华 胡倩 +1 位作者 黄炎杰 赵明华 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期37-43,共7页

考虑地基土体的非均质特性,采用非线性Mohr-Coulomb强度准则及其关联流动法则构造了浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制与机动许可速度场,根据极限分析上限定理推导了条形锚板抗拔承载力的表达式。利用变分极值原理求得了锚板抗拔承载力... 考虑地基土体的非均质特性,采用非线性Mohr-Coulomb强度准则及其关联流动法则构造了浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制与机动许可速度场,根据极限分析上限定理推导了条形锚板抗拔承载力的表达式。利用变分极值原理求得了锚板抗拔承载力及其上方土体破裂面的上限解,分析了锚板埋深、土体非均质和非线性强度特性对锚板抗拔承载特性的影响,并将该上限解与已有计算方法进行了对比。结果表明:锚板埋深、土体非均质和非线性强度特性对其抗拔承载力与破裂面特征具有明显的影响。锚板埋深和土体非均质系数越大以及土体非线性强度系数越小,锚板抗拔承载力和土体破裂面深度、宽度均是越大。该上限解与极限平衡和极限分析有限元方法的计算结果基本一致,验证了所采用的曲线型破裂机制和地基非均质变化规律有效性,为条形锚板设计提供了一定的参考。 展开更多

关键词 条形锚板 非均质地基 上限分析 抗拔承载特性 非线性强度准则

下载PDF 职称材料

斜坡浅埋水平条形锚板抗拔承载力的极限分析 被引量：4

11

作者 黄明华 李盾 李嘉成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期116-122,共7页

针对山区和丘陵等复杂地形下浅埋锚板抗拔承载力计算问题,基于极限分析上限定理、非线性Mohr-Coulomb强度准则及其关联流动法则,构造了斜坡浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制和机动许可速度场,采用变分极值原理获得了其上方土体破裂面... 针对山区和丘陵等复杂地形下浅埋锚板抗拔承载力计算问题,基于极限分析上限定理、非线性Mohr-Coulomb强度准则及其关联流动法则,构造了斜坡浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制和机动许可速度场,采用变分极值原理获得了其上方土体破裂面方程和抗拔承载力的上限解,分析了斜坡倾角和锚板埋深对锚板抗拔承载力的影响。结果表明:随着斜坡倾角的增大,锚板抗拔承载力逐渐减小,此时其上方两侧土体破裂面不再对称且整体向下坡侧偏移;锚板抗拔承载力及其上方两侧土体破裂面宽度均随着埋深增大而增加;锚板埋深越小,斜坡倾角对其抗拔承载力的影响越大,应在计算中予以考虑,以更合理地反映斜坡浅埋水平条形锚板的抗拔承载特性。 展开更多

关键词 浅埋条形锚板 斜坡 抗拔承载力 非线性破坏准则 极限分析 曲线破坏机构

下载PDF 职称材料

临坡抗拔条形锚板破坏模式及极限承载力上限分析与试验验证 被引量：3

12

作者 杨明辉 黄虎 +1 位作者 邓波 黄明华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期10-18,共9页

考虑土体材料的非线性特征,用非线性强度准则及其关联流动法则构造临坡条形锚板上拔时的机动许可速度场,并基于上限定理导出其曲线型破坏模式及抗拔承载力上限解.此后,借助DIC图像关联技术开展了一系列临近砂土边坡条形锚板的室内抗拔... 考虑土体材料的非线性特征,用非线性强度准则及其关联流动法则构造临坡条形锚板上拔时的机动许可速度场,并基于上限定理导出其曲线型破坏模式及抗拔承载力上限解.此后,借助DIC图像关联技术开展了一系列临近砂土边坡条形锚板的室内抗拔模型试验,得到了不同边坡角度及不同临坡比情况下条形锚板的抗拔承载力及上方土体破裂面发展模式.对比结果表明,临坡条形锚板的抗拔承载力与本文上限解计算结果误差在13%以内,土体破裂面模式也基本吻合,从而验证了本文理论解的合理性.最后,对抗拔条形锚板的临界临坡比进行了探讨,分析结果表明临界临坡比随埋置深度和初始黏聚力的增大而增大,随单轴抗拉强度的增大而减小. 展开更多

关键词 边坡 水平条形锚板 模型试验 极限分析 破坏机制 承载力

下载PDF 职称材料

非关联流动准则条件下条形锚板抗拔特性上限分析 被引量：1

13

作者 蒋志琳 王崇淦 谢春玲 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1773-1781,共9页

岩土材料一般并不服从关联流动准则,考虑关联流动准则会显著提高岩土体材料的抗剪特性。基于极限分析上限定理、非线性Mohr-Coulomb破坏准则和非关联流动准则,构建浅埋水平条形锚板抗拔破坏机制,分别计算速度间断面上的内能耗散功率和... 岩土材料一般并不服从关联流动准则,考虑关联流动准则会显著提高岩土体材料的抗剪特性。基于极限分析上限定理、非线性Mohr-Coulomb破坏准则和非关联流动准则,构建浅埋水平条形锚板抗拔破坏机制,分别计算速度间断面上的内能耗散功率和外力功率,通过虚功率原理建立抗拔力的泛函表达式。采用变分原理得到土体破裂面方程及其正应力分布,结合边界条件得到锚板的极限抗拔力。通过与数值计算结果的对比分析,验证了本文方法的有效性与准确性。在此基础上,分析了非关联流动准则对锚板抗拔特性的影响规律,结果表明:考虑关联流动准则会提高锚板的抗拔力。 展开更多

关键词 条形锚板 极限抗拔力 非线性Mohr-Coulomb准则 非关联流动法则 上限分析 变分原理

下载PDF 职称材料

条形锚板抗拔承载力的离散元分析

14

作者 洪丰 徐彬 《港工技术》 2019年第1期37-42,共6页

本文采用离散元分析技术-颗粒流(软件PFC2d)来建立能够合理描述锚板上拔过程的颗粒流模型。通过详细考察颗粒刚度、模型粒径比、颗粒摩擦系数、模型孔隙率等细观参数对荷载-位移曲线以及锚板抗拔承载力的影响,将数值模拟结果与试验结果... 本文采用离散元分析技术-颗粒流(软件PFC2d)来建立能够合理描述锚板上拔过程的颗粒流模型。通过详细考察颗粒刚度、模型粒径比、颗粒摩擦系数、模型孔隙率等细观参数对荷载-位移曲线以及锚板抗拔承载力的影响,将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,验证了该数值方法的合理性与可行性。通过数值方法的建立分析预测条形锚板承载力,对优化锚固基础结构形式、提高系泊系统稳定性具有重要的工程意义。 展开更多

关键词 条形锚板 承载力 砂土 细观参数 颗粒流PFC 系泊系统

下载PDF 职称材料

竖向条形锚板水平拉拔承载规律试验研究

15

作者 杨玉平 杜宪武 +2 位作者 刘运思 胡伟 赵璞 《水利水电技术》 北大核心 2020年第5期9-16,共8页

针对竖向条形锚板的拉拔承载研究存在人为区分浅埋、深埋,且界定标准及对力学模型的对称性认识不统一等问题,为了理清锚板拉拔承载随埋深的演化机理,基于数字照相测量技术对砂土中竖向条形锚板的水平拉拔问题开展模型试验研究,就拉拔极... 针对竖向条形锚板的拉拔承载研究存在人为区分浅埋、深埋,且界定标准及对力学模型的对称性认识不统一等问题,为了理清锚板拉拔承载随埋深的演化机理,基于数字照相测量技术对砂土中竖向条形锚板的水平拉拔问题开展模型试验研究,就拉拔极限承载力及板前土体位移变形特性随埋深比的变化规律进行分析。试验研究采用自制试验装置开展了14种埋深比工况下的水平拉拔试验,并获得了相应的荷载位移曲线。试验过程中对板周区域进行拍摄,并通过数字图像分析技术构建拉拔过程中板周土体的位移场。结果表明:中密砂中竖向条形锚板的水平拉拔极限承载力随着埋深比的增加而增大,速率由快趋缓,归一化后的承载力比可用埋深比的二次多项式进行表达。随着埋深比的增大,极限拉拔下板前砂土的位移场形态总体上表现出由非对称逐渐向对称连续变化的规律,并可用上下包络角来反映;上包络角基本不随埋深比发生变化,始终保持在(π/4+φ/2)+π/2左右;下包络角则随着埋深比的增加非线性增大,并最终趋于和上包络角相等,范围介于π/2到(π/4+φ/2)+π/2之间。研究成果可为条形锚板水平极限拉拔力学模型的构建提供新的依据。 展开更多

关键词 竖向条形锚板 模型试验 数字图像技术 承载力 位移场

下载PDF 职称材料