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摘要
基于非线性Mohr-Coulomb强度准则及相关流动法则,构建了浅埋水平圆形锚板承受极限抗拔力时上方土体的三维轴对称破坏机制;利用变分原理,推导出三维轴对称破坏曲面在平面上投影函数的导函数。利用差分原理迭代获得了满足边界条件的破坏面原函数及其与之对应的极限抗拔力函数数值解答;进一步分析了非线性MC参数变化对圆形浅埋锚板极限抗拔力和破坏模式的影响规律。结果表明:圆形锚板极限抗拔力随无量纲参数m的增大而减小,锚板埋深、锚板半径、地表超载、初始粘聚力、土体重度以及土体摩擦角的增大而增大,随土体单轴抗拉强度的增大而减小;圆形锚板上方土体破坏面呈对称的空间漏斗形态,且其形状主要取决于无量纲参数m;地表破坏范围随锚板半径、锚板埋深、初始粘聚力的增大而增大,随土体单轴抗拉强度、土体重度的增大而减小。在无量纲参数m=2.0时的特殊条件下,极限抗拔力精确解与数值解对比分析证明了本文基于差分法原理数值解答的可行性和有效性。同时,对比分析了变分法与上限法的极限抗拔力计算结果,表明在极限分析上限法理论框架内,变分分析方法结果优于上限法结果。
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