岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (6): 1953-1962.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1182

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

塑性极限分析鱼雷锚锚尖贯入阻力

瑜璐，杨庆，杨 钢，张金利   

  1. 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116023
  • 收稿日期:2019-07-05 修回日期:2019-11-22 出版日期:2020-06-11 发布日期:2020-08-02
  • 作者简介:瑜璐，女，博士研究生，主要从事深海锚固系统研究
  • 基金资助:
    国家重点研发计划（No.2016YFE0200100）；国家自然科学基金重点项目（No.51639002）；国家自然科学基金面上项目（No.41572252）。

Analysis of the resistance of elliptical tip of torpedo anchor by plastic limit analysis

YU Lu, YANG Qing, YANG Gang, ZHANG Jin-li   

  1. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116023, China
  • Received:2019-07-05 Revised:2019-11-22 Online:2020-06-11 Published:2020-08-02
  • Contact: 杨庆，男，1964年生，博士，教授，博士生导师，主要从事海洋岩土灾害机制及新型基础结构、岩土工程加固及软土地基处理方面的研究。E-mail: qyang@dlut.edu.cn E-mail: yulu@mail.dlut.edu.cn
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Project (2016YFE0200100), the Key Program of National Natural Science Foundation of China(51639002) and the General Program of National Natural Science Foundation of China(41572252).

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189

摘要： 鱼雷锚安装过程中，锚尖形状影响尖部贯入阻力进而影响贯入深度。基于塑性极限分析理论下限法分析不同锚尖长径比??的椭圆形锚尖的贯入阻力和贯入阻力系数，并考虑了贯入深度、锚?土界面摩擦对贯入阻力以及贯入阻力系数的影响。结果表明：（1）锚?土界面光滑时，锚尖贯入阻力系数随着锚尖长径比的增大而减小；锚?土界面粗糙时，锚尖贯入阻力系数随着锚尖长径比的增大而增大。（2）摩擦力对贯入阻力系数的影响随着??增大而增大。（3）随着埋置深度增加，贯入阻力系数受? 影响最小时所对应的摩擦系数逐渐减小。（4）当锚?土界面摩擦系数? > 0.75时，工程中可选用?<1的锚尖用以减小端部贯入阻力；当??< 0.26时，??>1的锚尖提供更小的端部贯入阻力。锚尖长径比??= 0和??= 1的下限解与前人研究的桩基和圆形结构的理论解较为一致，进一步验证了所提出的椭圆形锚尖下限法模型的可行性。

关键词: 鱼雷锚, 椭圆型锚尖, 不排水抗剪强度, 黏土, 埋置深度

Abstract: During installing procedures of torpedo anchors, tip-shape of the torpedo anchor affects penetration resistance and depth. In this study, the lower bound method of the plastic limit analysis theory is used to analyze the penetration resistance and penetration resistance coefficient for different aspect ratios of the elliptical-tip of torpedo anchor (ξ), embedment depth, and friction coefficient of anchor-soil. A series of results is obtained: 1) If a soil-anchor interface is smooth, the penetration resistance coefficient decreases with increasing the aspect ratio of torpedo anchor tip; for the rough interface of soil-anchor, the penetration resistance coefficient increases with increasing the aspect ratio. 2) The influence of the friction force markedly increases with increasing ξ due to a larger interfacial area. 3) With increasing embedment depth, the friction coefficient reduces gradually, which corresponding penetration resistance coefficient is minimally impacted by various ξ. 4) If the friction coefficient ? is larger than 0.75, the anchor tip with the aspect ratio less than 1 responds to smaller bearing capacity; and while the friction coefficient is less than 0.26, the smaller bearing capacity is provided by the anchor tip following aspect ratios greater than 1. The lower bound results of ξ = 0 and 1 show good consistent with the previous solutions for strip foundation and circular structure, which verify the lower bound method of elliptical-tip of the torpedo anchor is reasonable.

Key words: torpedo anchor, elliptical tip, undrained shear strength, clay, embedment depth

中图分类号: 

  • P751
[1] 雷华阳, 许英刚, 缪姜燕, 刘旭. 动渗耦合作用下软黏土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 601-610.
[2] 谈云志, 占少虎, 沈克军, 左清军, 明华军, . 处治红黏土团粒的表层硬化与粒间胶结效应[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 361-368.
[3] 詹良通, 孙倩倩, 郭晓刚, 陈锐, 陈云敏, . 花岗岩风化料弃土快速堆填过程中 不排水抗剪强度评估[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 50-58.
[4] 谈云志, 占少虎, 胡焱, 曹玲, 邓永锋, 明华军, 沈克军, . 石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 104-112.
[5] 刘杰, 杨玉婳, 姚海林, 卢正, 岳婵, . 基于不同改性方法的分散性黏土处治试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 163-170.
[6] 房营光, 陈建, 谷任国, 巴凌真, 舒浩恺, . 基于有效比表面积修正的Kozeny-Carman方程 在黏土渗透中的适用性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2547-2554.
[7] 谈云志, 胡焱, 曹玲, 邓永锋, 明华军, 沈克军, . 偏高岭土协同石灰钝化红黏土水敏性的机制[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2207-2214.
[8] 朱楠, 刘春原, 赵献辉, 王文静, . 不同应力路径下K0固结结构性黏土 微观结构特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1899-1910.
[9] 王钰轲, 万永帅, 方宏远, 曾长女, 石明生, 吴迪, . 圆形应力路径下软黏土的动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1643-1652.
[10] 任连伟, 曹辉, 孔纲强. 试剂注入配合比对化学电渗法处治软黏土 加固效应对比研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1219-1226.
[11] 张雪东, 蔡红, 魏迎奇, 张紫涛, 梁建辉, 胡晶. 基于动力离心试验的软基尾矿库地震响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1287-1294.
[12] 任宇晓, 闫玥, 付登锋. 浅层地基上管道轴向运动的阻力研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1404-1411.
[13] 杨峰, 何诗华, 吴遥杰, 计丽艳, 罗静静, 阳军生. 非均质黏土地层隧道开挖面稳定运动 单元上限有限元分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1412-1419.
[14] 刘建民, 邱月, 郭婷婷, 宋文智, 谷川, . 饱和粉质黏土静剪强度与振动后 静剪强度对比研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 773-780.
[15] 陈卫忠, 李翻翻, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 热−水−力耦合条件下黏土岩蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 379-388.
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[1] 姚仰平，侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 张力霆，齐清兰，魏静，霍倩，周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[3] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[4] 马 亢，徐 进，吴赛钢，张爱辉. 公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价[J]. , 2009, 30(10): 2955 -2960 .
[5] 张明义，刘俊伟，于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[6] 刘振平，贺怀建，李 强，朱发华. 基于Python的三维建模可视化系统的研究[J]. , 2009, 30(10): 3037 -3042 .
[7] 吴 亮，钟冬望，卢文波. 空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析[J]. , 2009, 30(10): 3109 -3114 .
[8] 周晓杰，介玉新，李广信1. 基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟[J]. , 2009, 30(10): 3154 -3158 .
[9] 吴昌瑜，张 伟，李思慎，朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[10] 钟佳玉，郑永来，倪 寅. 波浪作用下砂质海床孔隙水压力的响应规律实验研究[J]. , 2009, 30(10): 3188 -3193 .
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