АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАКЛОННЫХ ЛЕНТОЧНЫХ АНКЕРОВ НА ВЫДЕРГИВАНИЕ В СЛОИСТОМ ГРУНТЕ БЕЗ СЦЕПЛЕНИЯ Evaluating Pullout Capacity of Inclined Strip Anchors in Layered Cohesionless Soil - An Analytical Perspective

Rakesh Duryodhan Shambharkar, Venkatraman Srinivasan, Gunasekaran Santhoshkumar

Аннотация


С использованием комплексного метода предельного равновесия, соответствующего критерию текучести Мора-Кулона, проведено исследование извлечения наклонного ленточного анкера, установленного в слоистом грунте без сцепления. Анкер представляет собой заглубленную в грунт прямоугольную
металлическую плиту, соединенную жестко со стержнем, который выводится на поверхность грунта. Исследуются расчетные схемы анкера с наклонной и горизонтальной плитой, включающие следующие предпосылки: плоская схема по вертикали; грунтовое основание двухслойное по глубине, которое подчиняется модели Кулона-Мора; оба слоя – песок; анкерная плита абсолютно гладкая; поверхности скольжения в грунтовом основании плоские, начинаются на краях анкерной плиты и выходят по прямой линии на поверхность грунта; основание ниже анкерной плиты в работе не участвует; узел связи стержня с анкерной плитой не влияет на схему образования поверхностей скольжения при приложении выдергивающей нагрузки. Рассматривается схема разрушения при действии выдергивающей нагрузки на анкер грунтового основания выше уровня заложения анкерной плиты по круглоцилиндрической поверхности, а также
в виде ломаной линии. Дается аналитическое решение определения несущей способности анкера на выдергивающую нагрузку. Сделано предположение, что область прочного грунта, окруженная плоскостями линейного разрушения, простирается от краев анкерной пластины до уровня земли. Уравнение Кеттера было использовано для расчета соответствующих реакций грунта, возникающих вдоль предполагаемой плоскости разрушения. Изучалось влияние веса узла, угла трения песка, глубина заделки, соотношения толщины плотного слоя и ориентации анкера. Точность и достоверность аналитических решений были подтверждены с помощью всестороннего сравнительного анализа.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.63, No.2


Литература


B. M. Das, “A procedure for estimation of ultimate uplift capacity of foundations in clay,” Soils and Found., 20(1), 77–82 (1980).

B. M. Das, and A. D. Jones, “Uplift capacity of rectangular foundations in the sand,” Trans. Research Record 884, 54–58 (1982).

D. M. Dewaikar, B. G. Mohapatra, V. A. Sawant, and H. S. Chore, “Computation of bearing capacity factor Nq– Terzaghi and Prandtl mechanism,” ASEAN J. Sci. & Tech. for Dev., 25(2), 227–236 (2008).

G. G. Meyerhof and J. I. Adams, “The ultimate uplift capacity of foundations,” Can. Geotech. J., 5(4), 225–244 (1968).

G. G. Meyerhof, “The uplift capacity of foundations under oblique loads,” Can. Geotech. J., 10(1), 64–70 (1973).

J. Kumar and J. P. Sahoo, “Upper bound solution for pullout capacity of vertical anchors in sand using finite elements and limit analysis,” Int. J. Geomech., 12(3), 333–33 (2012).

A. K. Choudhary, and S. K. Dash, “Load-carrying mechanism of vertical plate anchors in sand,” Int. J. Geomech., 17(5), 04016116-1to-12 (2017).

A. K. Choudhary, B. Pandit, and G. L. S. Babu, “Three-dimensional analysis of vertical square anchor plate in cohesionless soil,” Geomech. & Geoeng., 15, 1–9 (2020).

A. R. Shahriar, M. S. Islam, and R. Jadid, “Ultimate pullout capacity of vertical anchors in frictional soils,” Int. J. Geomech., 20(2), 1-19 (2020).

H. Laouamri, and S. Messast, “Numerical study of the ultimate pullout capacity of vertical anchor plate,” Int. Cong. on the Phenom. Aspects of Civ. Eng., 1–5, (2021).

P. Zhuang, H. Yue, X. Song, R. Sun, J. Wu, and Y. Guan, “Ultimate pullout capacity of single vertical plate anchors in sand,” Mar. Georesour. & Geotech., 0, 1–19 (2021).

J. Kumar, and K. M. Kouzer, “Vertical uplift capacity of a group of shallow horizontal anchors in sand,” Geotechnique, 58 (10), 821–823 (2008).

V. B. Deshmukh, D. M. Dewaikar, and D. Choudhury, “Computations of uplift capacity of pile anchors in cohesionless soil,” Acta Geotechnica, 5(2), 87–94 (2010).

V. B. Deshmukh, D. M. Dewaikar, and D. Choudhury, “Analysis of rectangular and square anchors in cohesionless soil,” Int. J. Geotech. Eng., 4(1), 79–87 (2010).

V. B. Deshmukh, D. M. Dewaikar, and D. Choudhury, “Uplift capacity of horizontal strip anchors in cohesionless soil,” Geotech. Geol. Eng., 29(6), 977–988 (2011).

S. Rangari, D. Choudhury, and D. M. Dewaikar, “Pseudo-static uplift capacity of obliquely loaded horizontal strip anchor in cohesionless soil,” In Geo-Congr. 2012: State Art Pra. Geotech. Eng., Geotech. Spec. Publ. No. 225, ASCE, Reston, VA, USA, 185–194 (2012).

S. Rangari, D. Choudhury, and D. M. Dewaikar, “Estimation of seismic uplift capacity of horizontal strip anchors using pseudo-dynamic approach,” KSCE J. Civ. Eng., 17(5), 989–1000 (2013).

S. Rangari, D. Choudhury, and D. M. Dewaikar, “Computations of seismic passive resistance and uplift capacity of horizontal strip anchors in sand,” Geotech. & Geol. Eng., 31(2), 569–580 (2013).

S. Rangari, D. Choudhury, and D. M. Dewaikar, “Seismic uplift capacity of shallow horizontal strip anchor under oblique load using pseudo-dynamic approach,” Soils Found., 53(5), 692–707 (2013).

P. Bhattacharya, and J. Kumar, “Vertical pullout capacity of horizontal anchor plates in the presence of seismic and seepage forces,” Geomech. Geoeng., 9(4), 294–302 (2014).

P. Bhattacharya and S. Sahoo, “Uplift capacity of horizontal anchor plate embedded near to the cohesionless slope by limit analysis,” Geomech. Eng., 13, 701-714 (2017).

A. K. Choudhary, B. Pandit, and G. L. S. Babu, “Three-dimensional analysis of uplift behaviour of square horizontal anchor plate in frictional soil,” Int. J. of Geosynth. Ground Eng., 4(2), 1–9 (2018).

E. J. Murray, and J. D. Geddes, “Uplift of anchor plates in sand,” J. Geotech. Eng., 113(3), 202-215 (1987).

E. A. Dickin, “Uplift behavior of horizontal anchor plates in sand,” J. Geotech. Eng. Div., 114(11), 1300–1317 (1988).

R. Ganesh, S. Khuntia, and J. P. Sahoo, “Seismic uplift capacity of shallow strip anchors: a new pseudo-dynamic upper bound limit analysis,” Soil Dyn. Earthquake Eng., 109, 69–75 (2018).

J. Kumar, “Uplift resistance of strip and circular anchors in a two-layered sand,” Soils Found., 43(1), 101–107 (2003).

J. P. Sahoo and R. Ganesh, “Vertical uplift resistance of rectangular plate anchors in two-layered sands,” Ocean Eng., 150, 167–175 (2018).

P. Bhattacharya and J. Kumar, “Uplift capacity of anchors in layered sand using finite-element limit analysis: formulation and results,” Int. J. Geomech., 16(3), 04015078-1-15 (2016).

R. Shambharkar, V. Srinivasan, G. Santhoshkumar, and P. Pathak, “Oblique pullout of strip anchor embedded in layered sandbed,” Gradevinar, 76 (6), 503-514 (2024).

D. Choudhury and K. S. S. Rao, “Seismic uplift capacity of inclined strip anchors,” Can. Geotech. J., 42(1), 263–271 (2005).

P. Ghosh, “Seismic uplift capacity of inclined strip anchors in sand using upper bound limit analysis,” Geomech. Geoeng., 5(4), 267–275 (2010).

P. Bhattacharya and J. Kumar, “Seismic pullout capacity of inclined anchor plates in sand,” Geotech. Geol. Eng., 35(2), 679–692 (2017).

L. Cheng, Y. R. Han, Y. Q. Wu, and Y. H. Kim, “Numerical investigation of pullout capacity for inclined strip plate anchors in sand,” Appl. Ocean Res., 130, 1-14 (2023).

E. J. Murray and J. D. Geddes, “Resistance of passive inclined anchors in cohesionless medium,” Geotechnique, 39(3), 417–431 (1989).

F. Kötter, “Die bestimmung des drucks an gekrümmten gleitflächen, eine aufgabe aus der lehre vom Erddruck,” Sitzungsber. Akad. Wiss. Berlin, 229–233 (1903).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.