正常固结饱和黏土中倾斜平板锚承载力分析
Analysis of Pullout Capacity of Inclined Plate Anchors in Normally Consolidated Saturated Clay
- 防灾减灾工程学报 2022年42卷第5期 页码：1113-1120
- 作者机构：
1.天津城建大学 土木工程学院，天津 300384
2.天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室，天津 300384
- 作者简介：
杨德健 (1962—)，男，教授，博士。主要从事工程结构抗震研究。E-mail:yangdejian-tj@163.com
卢力强 (1982—)，男，实验师，硕士。主要从事土动力学与海洋岩土工程研究。E-mail: Luliqiang56@126.com
- 基金信息：天津市高等学校基本科研业务费资助项目(2016CJ04)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.202006008
中图分类号： TU473.1收稿：2020-06-10，
修回：2020-09-21，
纸质出版：2022-10-28
- 稿件说明：
移动端阅览
杨德健,江自强,卢力强等.正常固结饱和黏土中倾斜平板锚承载力分析[J].防灾减灾工程学报,2022,42(05):1113-1120.
YANG Dejian,JIANG Ziqiang,LU Liqiang,et al.Analysis of Pullout Capacity of Inclined Plate Anchors in Normally Consolidated Saturated Clay[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(05):1113-1120.
杨德健,江自强,卢力强等.正常固结饱和黏土中倾斜平板锚承载力分析[J].防灾减灾工程学报,2022,42(05):1113-1120. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202006008.
YANG Dejian,JIANG Ziqiang,LU Liqiang,et al.Analysis of Pullout Capacity of Inclined Plate Anchors in Normally Consolidated Saturated Clay[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(05):1113-1120. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202006008.
摘要
基于ABAQUS软件平台，针对浅埋及深埋两种情况，采用数值模拟手段研究了正常固结饱和黏土中倾斜平板锚的抗拔承载力，分析了不同土重条件及锚土接触条件对倾斜锚板抗拔承载特性的影响，揭示了不同工况下倾斜锚板周围土体的流动机制，阐明了埋置深度、土重条件及锚土接触条件对锚板破坏机制的影响。研究结果表明：“锚土分离”条件下，承载力系数随倾斜角度增大逐渐增大，这主要是由于土体剪切破坏面随倾斜角度的增大逐渐增大所致；“锚土黏结”条件下承载力系数随倾斜角度增大逐渐减小，这主要是由于土体的剪切破坏面随倾斜角度增大逐渐减小所致；无论“锚土分离”还是“锚土黏结”，浅埋条件下倾斜角度对承载力的影响均要大于深埋条件。建议了能够预测“锚土黏结”条件下倾斜锚板承载力的表达式，可为正常固结黏土中平板锚的工程设计提供参考。
Abstract
The pullout capacity of inclined plate anchors in normally consolidated saturated clay is studied by numerical simulation for shallow and deep embedded conditions based on ABAQUS software platform. The effect of different soil weight conditions and contact conditions on the pull-out bearing characteristics of inclined anchor plate is analyzed. The flow mechanism of clays around inclined anchor plate under different working conditions is revealed. The influence of embedment depth， soil weight and contact condition of anchor-soil on the failure mechanism of anchor plate is clarified. It is found that the pullout capacity factor of vented plate anchor increases as the inclination angle increase， which is mainly due to the increase of shear failure surface with the increase of inclination angle. However， the pullout capacity factor of attached anchors decreases with the increase of inclination angle， which is mainly due to the decrease of shear failure surface with the increase of inclination angle. For both vented and attached anchors， the influence of the inclination angle on the pullout capacity is greater in shallow embedded condition than in deep embedded condition. A formula that can predict the pullout capacity of attached inclined plate anchor is proposed， which can provide some reference for the engineering design of inclined plate anchor in normally consolidated clay.
关键词
Keywords
references
Randolph M F ， Gaudin C ， Gourvenec S M ， et al . Recent advances in offshore geotechnics for deep water oil and gas developments ［J］. Ocean Engineering ， 2011 ， 38 （ 7 ）： 818 - 834 .
Das B M . Model tests for uplift capacity of foundations in clay ［J］. Soils and Foundations ， 1978 ， 18 （ 2 ） ： 17 - 24 .
Das B M ， Puri V K . Holding capacity of inclined square plate anchors in clay ［J］. Soils and Foundations ， 1989 ， 29 （ 3 ）： 138 - 144 .
Vesic A S . Breakout resistance of objects embedded in ocean bottom ［J］. Journal of Soil Mechanics & Foundations Div ， 1971 ， 97 （ 9 ） ： 1183 - 1205 .
Rowe R K ， Davis E H . The behavior of anchor plates in clay ［J］. Ge´otechnique ， 1982 ， 32 （ 1 ）： 9 - 23 .
Merifield R S ， Sloan S W ， Yu H S . Stability of pla1te anchors in undrained clay ［J］. Ge´otechnique ， 2001 ， 51 （ 2 ）： 141 - 153 .
Merifield R S ， Lyamin A V ， Sloan S W ， et al . Three-dimensional lower bound solutions for stability of plate anchors in clay ［J］. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ， 2003 ， 129 （ 3 ）： 243 - 253 .
Merifield R S ， Sloan S W ， Lyamin A V . The stability of inclined plate anchors in purely cohesive soil ［J］. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ， 2005 ， 131 （ 6 ）： 792 - 799 .
Yu L ， Liu J ， Kong X J ， et al . Numerical study on plate anchor stability in clay ［J］. Ge´otechnique ， 2011 ， 61 （ 3 ）： 235 - 246 .
Charlton T S ， Rouainia M ， Gens A . Numerical analysis of suction embedded plate anchors in structured clay ［J］. Applied Ocean Research ， 2016 ， 61 ： 156 - 166 .
刘海笑 ， 杨晓亮 . 法向承力锚极限抗拔力特性 ［J］. 海洋工程 ， 2006 ， 24 （ 4 ）： 8 - 14 .
Liu H X ， Yang X L . Characteristics of ultimate pull-out capacity for vertically loaded anchors ［J］. The Ocean Engineering ， 2006 ， 24 （ 4 ）： 8 - 14 . （in Chinese）
刘君 ， 于龙 ， 吴利玲 ， 等 . 饱和黏土中倾斜圆形锚板承载力分析 ［J］. 大连理工大学学报 ， 2008 ， 48 （ 2 ） ： 229 - 234 .
L J ， Yu L ， Wu L L ， et al . Pull-out capacity of inclined circular plate anchors in saturated clay ［J］. Journal of Dalian University of Technology ， 2008 ， 48 （ 2 ）： 229 - 234 . （in Chinese）
王立忠 ， 舒恒 . 不排水黏土中深埋锚板的抗拔承载力 ［J］. 岩土工程学报 ， 2009 ， 31 （ 6 ）： 829 - 836 .
Wang L Z ， Shu H . Pullout capacity of deeply embedded plate anchors in undrained clay ［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering ， 2009 ， 31 （ 6 ）： 829 - 836 . （in Chinese）
Wang D ， Hu Y X ， Randolph M F . Three-dimensional large deformation finite-element analysis of plate anchors in uniform clay ［J］. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ， 2010 ， 136 （ 2 ）： 355 - 365 .
Song Z H ， Hu Y X ， Randolph M F . Numerical simulation of vertical pullout of plate anchors in clay ［J］. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ， 2008 ， 134 （ 6 ）： 866 - 875 .
Tian Y H ， Gaudin C ， Randolph M F ， et al . Influencce of padeye offset on bearing capacity of three-dimensional plate anchors ［J］. Canadian Geotechnical Journal ， 2015 ， 52 （ 6 ）： 682 - 693 .
Liu H X ， Su F M ， Li Z . The criterion for determining the ultimate pullout capacity of plate anchors in clay by numerical analysis ［J］. American Journal of Engineering and Applied Sciences ， 2014 ， 7 （ 4 ）： 374 - 386 .
Maitra S ， White D ， Chatterjee S ， et al . Numerical modelling of seepage and tension beneath plate anchors ［J］. Computers and Geotechnics ， 2019 ， 108 ： 131 - 142 .
Design and installation of plate anchors in clay： DNV-RP-E302 ［S］. Norway ： Det Norske Veritas ， 2002 .
0
浏览量
0
下载量
1
CSCD
- 网络PDF下载
- WORD下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 苏ICP备05012539号-11
苏公网安备32010202012147号 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies
