土层锚固体荷载传递特征试验及数值模拟研究

摘要

为探究土层拉力型锚杆与压力型锚杆在拉拔荷载作用下受力承载与变形特征之间的关系，基于中心锚固承压板实验原理，加工制作了拉力型锚杆与压力型锚杆，并在砂土与黏土地层中分别开展了锚固体拉拔试验，分析了土层锚固体承载以及失效过程的荷载传递特征及变形破坏规律，并与数值模拟结果进行了对比验证。结果表明：拉力型锚杆以及压力型锚杆在拉拔试验中均呈现出弹性变形阶段、塑性变形阶段、脱粘后残余摩擦阶段3个阶段的变形特征；随锚固长度的增加，锚固力先增大随后趋于平缓，拉力型锚固体锚固长度由400 mm增长至500 mm时，极限荷载增幅最大，为55.32%;土层锚固构件失效主要集中于锚固体与土体界面上；在拉拔过程中，随锚杆拉拔力的增加，土体承受剪应力的能力提高，主要由于锚固体周围土体颗粒间产生转动现象，形成滚动摩擦，消耗了部分能量，间接增强了土的承载能力。研究揭示了土层锚固体在拉拔荷载作用下的荷载传递特征，可为土层锚固体支护设计提供一定的理论参考。

关键词

基础工程 / 锚固体 / 荷载传递 / 承压板法 / 拉拔试验 / 界面

基金资助

国家自然科学基金(52374093); 中国博士后科学基金(2022M711314); 山东省自然科学基金(ZR2022ME088); 济南市科研带头人工作室项目(202333054)