修正Mohr-Coulomb准则下倾斜基岩中桩端极限承载力研究

为计算倾斜岩面浅嵌岩桩极限承载力,本文基于修正Mohr-Coulomb强度准则提出了倾斜岩面浅嵌岩桩桩端承载力计算方法。采用特征线法构建了桩端面以下塑性发展区,考虑岩面倾斜角几何关系,推导了倾斜岩面位移滑移场;进一步通过黎曼不变量控制方程,求解了倾斜岩面浅嵌岩桩基极限承载力公式。分析了倾斜岩面坡角、岩体完整性参数以及岩体内摩擦角等因素对桩端承载力的影响。结果表明:浅嵌岩桩基嵌入深度达到极限嵌入比时,桩基达到极限承载力;当嵌入比大于极限嵌入比时,桩端承载力系数不受倾斜坡角和嵌入比影响,此时可按平地桩基进行分析计算;极限嵌入比随倾斜坡角的增大呈幂函数增大,且在岩石完整性较差时,极限嵌入比随岩体内摩擦角的增大而显著增大;当嵌入比小于极限嵌入比时,桩端承载力系数随倾斜坡角的增大近似线性减小,需考虑岩面倾角对桩基承载力的影响。

法向承力锚安装过程的动力研究

法向承力锚是一种适用于深海的新型系泊基础.为研究其安装过程中外界因素的影响,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了法向承力锚嵌入土体动力模型,对嵌入过程进行了仿真计算分析.结果表明:拖曳速度增大到0.8 m/s之后,嵌入海床面以下2.5 m时,所需拖曳力将趋于稳定;设计锚径角最大不能超过60°,推荐采用45°～55°的锚径角.仿真结果反映了法向承力锚的基本特性,整个安装过程的模拟实现对法向承力锚的结构优化起到了重要作用.