砂土中浅埋圆或螺旋形锚板上拔承载机理数值分析

郝冬雪; 袁驰; 陈榕; 张新; 史旦达; 孔纲强

doi:10.15961/j.jsuese.202100081

工程科学与技术 ›› 2022, Vol. 54 ›› Issue (02) : 101 -112. DOI: 10.15961/j.jsuese.202100081

砂土中浅埋圆或螺旋形锚板上拔承载机理数值分析

郝冬雪, 袁驰, 陈榕, 张新, 史旦达, 孔纲强

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

针对圆形锚板及螺旋锚基础承载力问题，基于欧拉–拉格朗日单元耦合分析方法，采用可考虑应变软化的改进Mohr–Coulomb弹塑性本构模型，对砂土中圆锚拉拔过程进行数值模拟。在与单盘螺旋锚离心机试验结果对比验证数值模型有效性的基础上，探讨不同密实度砂土中锚板的拉拔破坏机理，并分析浅埋圆锚的破坏滑裂面形式，以及滑裂面上土体强度参数及侧压力分布规律等。数值结果表明，滑裂面上土压力系数及内摩擦角非常值，土压力系数从锚盘边缘开始直线上升，至0.2D（盘径）高度时达到峰值，而后呈指数衰减至某一稳定值；对于松及中密砂土，滑裂面上等效内摩擦角可采用Davis折减公式确定，对于密砂，Davis折减公式会高估等效内摩擦角（约3°）。基于分析结果，提出了浅埋圆形及螺旋形锚板的上拔承载力理论计算方法，并建议现有理论计算公式的适用条件，相关成果为工程应用提供一定参考。