一种简化的重力锚承载力估值和结构优化方法

摘要

重力式锚碇作为地锚式悬索桥锚碇的重要选型,具有适用范围广,对地基承载性能要求不高等特点.当前承载设计主要考虑了大体型结构及其重量作用下的基底摩擦承载,没有考虑基础与地基的共同作用和基坑埋深带来的上覆增重等的承载贡献,造成锚碇承载和抗滑移安全性能评价的误差较大,具有很大的优化发掘空间.本文在对比传统的平底和新型带齿坎重力式锚碇承载性能组成差异的基础上,探讨了重力式锚碇承载力的组成和每部分的估值方法,提出并建立了综合考虑上述3部分承载效应的重力式锚碇承载力估值公式,同时给出了公式的使用条件和参数确定方法.所得主要结论如下:(1)重力式锚碇的承载性能由基底摩擦效应、齿坎夹持效应和回填增重效应组成.(2)改进的公式与传统公式相比,承载力估值大幅提高,基于此的锚碇结构优化空间巨大.以香丽虎跳峡丽江重力式锚碇工程为例,锚碇最小体积为原体积的2.7％～75.6％,传统公式抗滑安全系数2.42,改进公式抗滑安全系数3.69,安全性能提升空间较大.