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锚板作为一种广泛应用于房屋建筑、大型悬索桥、航空器系泊平台、隧道、挡土结构、输电线塔、交通运输等领域的抗拔锚固基础具有施工速度快、环境破坏小、节约建设成本等特点,对锚板抗拔力的可靠预测对于工程的安全性和经济性具有重要意义。锚板上拔过程是一个复杂的锚--土相互作用过程,由于受传统测试手段限制无法获取锚板上拔过程中锚周土体破坏面的精准形状,因此对锚板上拔过程中板周土体变形机理的研究,以及对土体的变形测量精度提出了较高要求,本文采用了粒子图像测速(PIV)技术实现了对锚板上拔过程中变形场的高精度测量。主要工作如下: (1)针对锚板锚周土体变形研究的复杂性,将数字图像测量技术用于锚周土体变形测量,设计了相关试验装置,实现了力加载系统与基于 PIV技术的图像采集系统的有效结合。该方法具有操作简单、实时测量、无干扰、精度高等优点。 (2)通过对不同密实度和不同埋深砂土中锚板进行了试验研究,对锚板上拔过程中的力与位移关系曲线特征进行了分析,同时得出了群锚效应系数与S/B为线性关系。 (3)通过对锚板锚周土体变形场的研究,得出锚板间距对群锚破坏面的形状有着重要影响:在临界间距内,以锚板上部1倍边长为拐点,达到临界间距后,每个锚板的剪切场和单个锚板剪切场一致。剪切带先内倾然后外倾向上贯通到土体表面;达到临界间距后,每个锚板的剪切场和单个锚板剪切场一致,试验结果可为群锚基础极限抗拔力的预测提供参考。