黏土中深水吸力锚基础承载特性有限元分析

摘要

基于ABAQUS软件平台,通过建立黏土中吸力锚基础三维有限元模型,研究系泊点位置、系泊方向及锚固深度对吸力锚极限承载力的影响。通过有限元计算发现,系泊点位置不同,吸力锚在黏土中的破坏模式也不同,即有可能发生前倾式、后仰式及平动式3种不同的破坏模式。当系泊点位于最优系泊点位置时,吸力锚将发生平动破坏,对应的极限承载力最大。系泊方向角越小,被动区土体水平抗力分量越大,锚极限承载力越大,锚极限承载力与系泊方向角基本成线性递减关系。锚极限承载力随锚固深度(长径比)的增大而逐渐增长,当长径较小时,承载力增长较快,但当长径比增加到一定程度后,极限承载力增长逐渐趋缓。通过对有限元计算结果的最小二乘拟合,分别给出锚极限承载力随系泊点位置、系泊方向及锚固深度变化的函数关系式。