抗拔锚杆的理论计算与分析-结构工程专业毕业论文.docx

摘要摘 要土锚结构在水工建筑、高耸结构、深基坑工程及边坡工程中应用非常广泛,准确计算土锚的抗拔力和变形在土锚设计中非常关键。要达到此目标,需要弄清锚杆的受力机理,明确锚侧摩阻力的分布,建立既能反映土体和锚杆实际的应力位移状态,又具实用性的数学力学模型来。在查阅大量科研论文和借鉴前人研究成果的基础上,本文根据土锚的特点,将土体看作半空间弹性体,用分层Mindlin解来计算,锚看作弹性杆件,土锚之间考虑为非线性,考虑锚土问的相对位移,并引用经验的双曲线模型来描述侧摩阻力与相对位移的关系,研究单根锚杆与群锚的抗拔机理。以上的研究均借助于Mathcad软件编制计算程序。单根锚杆分析方面,本文认为锚杆的侧摩阻力分布和锚土间相对位移的大小相关,同时受锚杆自身和土体性质两方面因素制约。本文给出了单根竖直扩底锚杆和单根斜锚杆的分析方法。讨论扩底锚杆在不同的锚杆埋深、C值、锚土模量比及灌浆压力下的侧摩阻力分布、P—S曲线和f—S曲线;同时,对比分析了直锚杆在荷载作用下的侧摩阻力分布,得到了扩底锚杆和直锚杆的侧摩阻力分布规律。对于群锚,本文考虑群锚中单锚之间的相互影响,研究了群锚在不同锚数量、不同锚间距、以及锚杆在群锚中不同位置的单根锚杆侧摩阻力分布、影响锚杆侧阻力分布的因素,并比较了对扩底锚杆和直锚杆的影响。本文还根据位移控制原理得到了群锚不同锚数量时单锚的抗拔力减低率,建议群锚的接体承载力从两方面来校核。本文最后用蒙特卡罗法给出了土参数C、妒值满足正态分布时锚杆结构的可靠度,证明用本方法进行锚杆结构设计是安全的。关键词土锚杆;扩底;侧摩阻力;相对位移;群锚效应ABSTRACTAnchorbariswidelyusedinhydraulicstructures,,—,,theeartharoundtheanchorisregardasanelasticsemi—infinitemass,,itestimatesthatdistributionoffrictionalresistanceanddisplacementofanchoriscorrelative,-,cvalue,eb/E,andgroutingpress,distributionoffrictionalresistance,P—Scurves,andSOon,,theintel—