Behavior of drag anchor in clay with linearly increasing shear strength under unidirectional and combined loading     

《Applied Ocean Research》2017

Drag anchor is a widely used economical anchor option for offshore floating structures. The anchor behavior under unidirectional loading and combined loading is important for anchor selection. The anchor behavior under combined loading, characterized by the yield envelope, can also be used for the prediction of anchor installation, which is still an issue in anchor design. However, most existing studies on anchor capacity are for plate anchors which focused only on the anchor pullout capacity in soil with uniform shear strength. The behavior of drag anchor under unidirectional and combined loading in soil with linearly increasing shear strength profile is seldom investigated. The current 2D finite element studies investigate the anchor behavior for a horizontal anchor fluke in clay with linearly increasing shear strength under unidirectional vertical, horizontal and rotational loadings first. Then based on the results of anchor unidirectional loading behavior, the yield envelopes for anchor under combined loading for both shallow and deep embedded flukes are studied. The effect of anchor embedment depth, soil non- homogeneity, soil overburden pressure and the soil/anchor interface breakaway conditions are studied to provide insight for drag anchor design.  相似文献   

预应力锚杆对岩体板裂化的控制机制研究     

周辉  徐荣超  张传庆  卢景景  孟凡震  沈峥 《岩土力学》2015,36(8):2129-2136

为探究预应力锚杆对岩体板裂化破坏的控制机制,首先进行了岩体板裂化破坏的室内物理模型试验,并运用FLAC数值模拟技术,模拟了平面应变状态下板裂化破坏的形成过程;在此基础上,通过3种不同的预应力锚杆施加方案,进行预应力锚杆对岩体板裂化破坏控制机制的数值试验。研究结果表明：预应力锚杆的作用削弱了裂隙尖端应力集中现象,有效地抑制了岩体内裂隙的扩展与贯通、板裂化破坏的形成;作用在板裂区边界的预应力锚杆,不仅能够抑制板裂化破坏的形成,而且能在一定程度上控制板裂化破坏的范围;作用在板裂破坏区内的预应力锚杆,可有效限制板裂岩体向临空面的位移,体现出提高板裂岩体整体变形刚度的作用。研究结果对认识深埋隧洞围岩板裂化破坏的形成机制、板裂化破坏的合理支护控制以及岩爆防治具有重要指导价值。  相似文献   

非连续变形岩石断裂分析中的一种全长剪切锚杆     

陈云娟  李术才  朱维申  王文  王旌 《岩土力学》2014,35(1):293-297

锚杆从锚固方式上可划分两种：端部锚固方式和全长锚固方式。全长锚固锚杆作为工程支护中的一种重要锚杆类型,具有广泛的应用前景。非连续变形分析（DDA）以及在此基础上发展的非连续变形的岩石断裂分析（DDARF）方法中锚杆为端锚形式,且只考虑了锚杆的轴向作用,而忽略了锚杆作用力对锚固岩体的侧向限制。为了更好地理解锚杆的支护机制,考虑锚杆的剪切作用,提出了DDARF中一种新的锚固形式--全长剪切锚杆支护形式。用改进的全长剪切锚杆支护方法对一公路隧道稳定性进行了分析,并与端锚支护形式进行了对比,结果表明,提出的全长剪切锚杆支护方法是有效的,锚固效果比端锚支护更好。  相似文献   

让压锚索在边坡支护中的应用试验研究及摩阻力问题的探讨     

汪波  徐建强  吴正恺  朱安龙  王勇 《岩土力学》2014,35(12):3370-3376

为研究让压锚索在边坡支护中的自身让压特性,获取让压实测资料,以江西洪屏电站高边坡为工程背景,结合图强工程材料有限公司研发的新型让压锚索,针对不同锚索长度、自由段长度等各种工况进行了现场试验,试验表明：在让压锚索张拉过程中,部分锚索出现了让压滑移现象,让压效果显著;但让压时,长锚索孔口张拉力与设计基础让压力相差很大,说明锚索孔口张拉力并未如理想状态那样全部传递给锚孔内部的锚索,而是很大一部分孔口拉力将用来克服锚索与锚孔之间的摩阻力,且量值上已达到不容忽视的程度。试验同时揭示了锚索长度、锚固长度、锚束及锚孔施工质量对摩阻力的大小起到关键性影响,锚索长度、自由段长度越长、锚束越多、锚孔质量越差,则摩阻力越大。并据此提出了未来边坡防护锚索设计中重点关注及有待于进一步研究的内容。  相似文献   

岩石锚桩基础的承压力与抗拔力之应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄皖平 《安徽地质》2005,15(4):318-320

根据“110kV绩溪-旌德”线路现场设计及施工情况,系统总结了岩石锚桩基础在中风化、强风化的山区中的应用经验,分析了工程设计中锚筋内力、锚桩承载力和粘结力之间关系,合理采用计算公式,获得较好效果。  相似文献   

Suction force below plate anchors in soft clay     

B. M. Das  E. C. Shin  R. N. Dass  M. T. Omar 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(1):71-81

The results of a number of laboratory model tests for the short‐term ultimate uplift capacity of a circular plate anchor embedded in saturated soft kaolinite and montmorillonite are presented. The tests were conducted with and without venting the bottom of the plate anchor in order to determine the variation of the suction force with embedment ratio. The variation of the suction force is presented in terms of the undrained shear strength of the clay and also the net ultimate uplift capacity.  相似文献   

大型地下洞室对穿预应力锚索失效形式与耦合模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

江权  陈建林  冯夏庭  陈静  崔洁  万祥兵  侯靖 《岩土力学》2013,34(8):2271-2279

以锦屏二级水电站地下厂房与主变室之间中隔墙的多根对穿预应力锚索失效实例为背景,首先总结对穿预应力锚索失效的多种现场表现形式,采用现场取证和室内试验再现的方式论证锚索钢绞线断裂的拉破坏模式。将对穿锚索视为弹脆性体,被锚固围岩视为黏弹性体,提出描述对穿预应力锚索与被锚固围岩之间相互作用关系的锚索-围岩耦合元件模型,并据此分别阐明在洞室开挖卸荷阶段和围岩时效变形阶段中预应力锚索的力学响应机制和荷载变化规律。最后,在现场调研、室内试验和机制分析基础上,综合分析导致锦屏二级水电站地下厂房与主变室之间对穿锚索失效的主要原因,并探讨对穿预应力锚索与被锚固围岩之间对立统一的矛盾关系以及大型洞室群预应力锚索支护时机问题。  相似文献   

软土中张紧式吸力锚破坏标准模型试验与有限元分析     

刘晶磊  王建华 《岩土力学》2013,34(9):2508-2514

为了确定软土中张紧式吸力锚的破坏标准,采用自主研发的电动伺服加载装置,在荷载和位移控制方式下进行了张紧式吸力锚在最佳系泊点受静荷载作用的承载力模型试验。结果表明：不同的破坏模式,锚破坏时对应的位移也不同。当锚为竖向破坏时,对应锚沿系泊方向的位移约为0.6倍的锚径;当锚为水平破坏时,对应锚沿系泊方向的位移约为0.3倍的锚径。同时,按照模型试验所得的破坏标准确定的吸力锚的极限承载力与极限分析法的预测结果吻合较好。对足尺锚进行了有限元分析,将分析结果与极限分析法的预测结果进行比较,验证了模型试验所得位移破坏标准的合理性。  相似文献   

拖曳锚安装缆绳在海床土中的反悬链形态研究     

柳成林  刘海笑  赵燕兵  王宸 《岩土力学》2013,34(11):3221-3228

由于在抗拔承载力和深水安装中的优势,拖曳锚在深水系泊系统中具有良好的发展前景。在拖曳锚安装过程中,安装缆绳和锚之间存在复杂的相互作用,安装缆绳在海床土中的反悬链形态将直接影响锚的嵌入和运动,对反悬链形态的研究有助于提高锚的嵌入性能、准确预测锚的运动轨迹以及解决锚在安装中的精确定位问题。基于嵌入缆单元在海床土中的力学模型,推导出适用于黏性土和无黏性土的反悬链方程,利用该方程可求出安装缆绳在海床土中的反悬链形态;通过在缆绳上布置倾角传感器并运用圆弧递推方法,设计出可实时测量嵌入缆形态的试验技术,为验证试验技术的合理性,在空气中分别选取3种典型缆绳形态进行模拟,结果表明：模拟形态与真实形态吻合良好,并具有较高精度;利用实时测量技术开展模型试验,对反悬链方程进行了考察,验证了其模拟嵌入缆反悬链形态的精度,并获取了对拖曳锚安装过程中反悬链形态变化规律的直观认识。  相似文献   

顺层岩质边坡预应力锚索抗震加固机制研究     

王秒  李海波  刘亚群  张伟  黄晓程 《岩土力学》2013,34(12):3555-3560

将顺层岩质边坡的层面考虑为弱面,将其等效为等间距共线多节理的力学模型。预应力锚索加固边坡的锚固模型等效为平面有限宽度岩体节理问题。并将初始应力和地震荷载引起的附加动应力视为远场作用,锚固边坡的受力问题视为远场作用效果和节理面集中力作用效果的叠加。根据叠加原理计算地震荷载作用下裂纹端部应力强度因子,发现位于裂纹端部的预应力锚索能大幅度降低I型裂纹的应力强度因子。以应力强度因子作为岩体的压剪破坏判据解释顺层岩质边坡预应力锚索的抗震加固机制,能很好地解释汶川地震边坡破坏特点。  相似文献