基于简化力学模型的隧道锚极限承载力估值公式

摘要：

悬索桥隧道式锚碇的设计理念为锚碇夹持岩体协同承载,因而承载能力远超同体积的重力式锚碇.但因目前对围岩协同作用认识尚不充分,在当前隧道式锚碇设计中仍保守地忽略锚碇和岩体间的挤压效应.为弄清锚碇-岩体协同承载的机制,揭示隧道锚承载能力提高的本质,通过分析隧道式锚碇建设至成桥全过程受力,建立隧道锚的简化力学模型,并引用Mindlin应力解分析了荷载沿锚碇轴向的传递规律以及荷载产生的作用于锚碇-岩体间的挤压应力分布,最终给出了隧道式锚碇极限承载力的简化估算方法,并通过伍家岗大桥隧道锚工程实例分析了结果的合理性.所得结论主要有:锚碇-岩体界面力主要由锚碇自重和锚碇-岩体相互挤压产生;锚碇-岩体界面附加应力自后锚面向前锚面呈先增后减的变化趋势,在距后锚面约1/3L处达到应力峰值;以容许抗剪强度为破坏判据解得的伍家岗长江大桥隧道式锚碇的极限承载力为3504MN,约为16倍的设计荷载,与室内试验值基本吻合.

关键词：隧道式锚碇、协同承载机制、Mindlin应力解、附加挤压应力、极限承载力

所属期刊栏目：41

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2020-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3405-3414