新型伞状抗拔锚的试验与数值分析研究

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1、南京工业大学硕士学位论文新型伞状抗拔锚的试验与数值分析研究姓名：刘益申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：梅国雄20080530硕士学位论文摘要随着城市建设的加快，传统抗拔桩与抗拔锚杆已难以满足日益复杂的抗浮需求。对此，本文综合现有扩底抗拔桩与抗拔锚杆的优点，设计制作出一种新型伞状抗拔锚杆装置，在对其展开拉拔试验和数值计算的基础上，分析了其抗拔机理，并提出了抗拔承载力计算方法，为伞状锚的工程应用奠定了基础。具体的研究工作和成果如下：(1)制作出了一种新型伞状抗拔锚杆装置(专利号：zL200720036948．8)，该装

2、置由可自动张开的锚头和张拉锚索两部分组成，等同于底部可配筋的扩大头式抗拔桩；(2)进行了竖直桩和伞状锚无灌浆与灌浆两种条件下共三组抗拔试验，试验结果表明新型伞状锚的抗拔性能要优于传统的竖直抗拔桩，且锚头灌浆伞状锚的抗拔性能最好；(3)依据试验所观测到的伞锚破坏过程，分析了伞状锚的受力机理，指出伞状锚的抗拔力主要取决于锚头兜住的土柱重量以及兜住土体与周围土体之间的剪切摩擦，较以往仅靠锚固体或桩体本身提供抗拔力的抗拔装置更经济合理；(4)进行了伞状锚锚头张开过程和拉拔过程的数值模拟研究，其中锚头张开过程中重点分析了锚翼上各点的

3、运动轨迹，并指出锚翼需为最优设计，以保障其在土体中顺利张开。拉拔过程中重点研究了伞锚上覆土体的位移场和土体的塑性区开展状况，数值分析结果与拉拔试验基本吻合，进一步明确了伞锚的受力机理和破坏模式；(5)在明确伞状锚的破坏模式及抗拔机理的基础上，参照现有扩底抗拔装置抗拔力计算方法，提出了新型伞状锚的极限抗拔承载力计算公式。关键词：伞状抗拔锚：抗拔机理；承载性能；土体自重；抗剪强度ⅡABSTRACTWiththedeVelopment0fthecityC0nstruction，thetraditional锄ti-floattec

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