基于上限定理确定隧道式锚碇极限抗拔承载力

作     者：贺建清 王津 林孟源 王湘春 范文韬 胡惠华 HE Jianqing;WANG Jin;LIN Mengyuan;WANG Xiangchun;FAN Wentao;HU Huihua

作者机构：湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测省重点实验室湖南湘潭411201 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 

基　　金：国家自然科学基金项目(52078211) 湖南省自然资源厅基金项目(20230143DZ) 

出 版 物：《自然灾害学报》 (Journal of Natural Disasters)

年 卷 期：2024年第33卷第1期

页      码：129-138页

摘      要：隧道式锚碇作为一种新型的悬索桥锚碇结构,因具有因地制宜、经济环保的优点在多山的西南地区得到了广泛应用。已有研究表明,锚塞体围岩性质较差、埋深较浅,锚塞体与围岩接触界面结合程度较好的隧道式锚碇极易发生倒楔形冲切破坏。将破坏体视为以锚塞体中心线为轴线的旋转楔形体,假定破坏面为最小旋转曲面,利用变分法经典欧拉方程求解破坏体最小旋转曲面问题,确定旋转曲面母线方程;基于改进的Mohr-Coulomb强度准则,由主缆拉拔荷载和楔形体自重所做的外功率与楔形体沿滑移面所消耗的内功率相等的条件建立虚功方程,推导隧道式锚碇极限抗拔承载力上限解。开展隧道式锚碇室内模型试验,研究了拉拔承载过程中的坡面位移的变化规律及隧道式锚碇的破坏模式。研究结果表明,拉拔作用点的荷载-位移曲线可分为4个阶段:克服重力阶段、弹性阶段、弹塑性阶段以及破坏阶段;隧道式锚碇破坏模式为围岩倒楔形冲切破坏,破坏体可近似视为以锚塞体中心线为轴线的旋转楔形体;由推导公式得到的隧道式锚碇极限抗拔承载力计算值与实测值一致性较好,具有一定的可靠性,可为隧道式锚碇的设计提供参考。

主 题 词：隧道式锚碇 修正Mohr-Coulomb强度准则 极限分析法 室内模型试验 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13577/j.jnd.2024.0112

馆 藏 号：203126673...