埋置于土层中的条形结构物在拉拔荷载或差异位移作用下，常经受不同程度的土体反力，其中以矩形截面的锚定板和圆形截面的管道最为典型。具体来说，锚定板常被应用于输电塔、挡土墙、海上钻井平台和船坞等陆地和海洋结构工程中用来提供反力抵抗来自风荷载、浮力作用、波浪作用和填土压力等作用在结构物上的外荷载。类似的，由于管道热膨胀、地下开挖、滑坡、地震诱发的断层滑移等引起的管-土差异位移将导致管道经受大量的附加土压力。明确板/管-土的相互作用机理并准确计算所产生的土抗力对于保障相关工程的稳定性和安全性具有重要意义。
　　大量前期研究证明条形锚垫板和管道二者之间在抗拉拔特性方面具有极高的相似性。由于板/管-土相互作用机制的复杂性，且受制于传统位移捕捉技术的限制缺少对相关破坏机制的精确量测，进而导致有关锚定板和管道抗拔力计算理论和方法仍然存在很多问题:①当前研究多集中于荷载-位移特征曲线的研究，对其破坏和变形机制认识不够清楚，尤其缺少针对V(竖直)-H(水平)平面内锚定板和管道抗拔性能的系统研究，且两者之间破坏机制对比分析不够深入;②目前多数研究主要考虑埋深、几何尺寸和土体参数等影响因素，有关锚定板/管道-土界面强度对抗拔力和破坏机制的研究较少;③由于现有计算理论大都采用假设破坏机制，不同抗拔力计算理论之间存在一定差异，尚缺少适用于V-H平面内锚定板和管道抗拔力计算方法。针对上述问题，本文基于非接触式颗粒位移测量技术(PIV)，并结合有限元极限分析(FELA)开展了V-H平面内平面应变条件下锚定板和管道抗拔性能研究，基于实测锚定板和管道破坏及变形机制，发展了考虑界面强度等因素的V-H平面内抗拔力计算方法。本文主要研究内容和取得成果如下:
　　(1)通过锚定板和管道平面应变拉拔试验研究了土体反力形成和发展过程，结合PIV技术得出V-H平面内土体变形和破坏机理，揭示出埋深、土体密实度、倾角和板/管-土界面强度等因素的影响机理。基于土体变形数据，总结提出锚定板和管道抗拔破坏机制的典型特征，并对比分析了锚定板和管道之间破坏机理差异，为构建和修正相关计算理论、验证有限元极限分析计算模型提供了试验基础。
　　(2)基于极限平衡理论，采用实测锚定板破坏机理，构建了平面应变条件下竖向锚定板极限平衡模型，推导了考虑板-土界面强度、埋深比、土体内摩擦角等各因素竖向锚定板抗拔力极限平衡解。结合White等(2008)提出的水平锚定板抗拔力极限平衡模型，通过引入锚定板倾斜系数，最终形成了砂土中V-H平面内条形锚定板抗拔力计算方法。结合Ovesen和Str(o)mann(1972)提出的锚定板形状系数和Bolton(1986，1978)提出的砂土强度与应力和相对密实度相关的经验方程，提出了适用于不同尺寸和应力水平的矩形锚定板抗拔力计算方法，并通过大量相关试验数据和计算理论对计算精度和可靠性进行了验证分析。
　　(3)通过砂土中管-土相互作用有限元极限分析计算，揭示出管-土界面强度、内摩擦角和埋深等因素对管道破坏机制的影响规律，建立了以上各因素与被动区破裂面起始点间距之间的经验方程。基于水平和竖向锚定板与管道之间破坏机理的相似性分析，修正本文竖向锚定板抗拔力极限平衡模型和White等(2008)上拔管道抗拔力计算模型，提出了适用于管道抗拔力计算的极限平衡修正解。通过修正管道倾斜系数，实现了V-H平面内考虑管-土界面强度的任意角度管道抗拔力计算，并采用试验数据进行了系统的可靠性验证。
　　(4)考虑锚定板/管道-土立即脱离(BA)和始终黏连(NBA)两种接触条件、板/管-土界面强度、埋深比、填土荷载、土体强度的非均匀分布和荷载角度等因素开展了V-H平面内黏土中板/管-土相互作用有限元极限分析，揭示出锚定板和管道抗拔破坏模式，提出了无重黏土中水平和竖向管道/锚定板抗拔力计算方法，并建立了斜拉锚定板/管道破坏系数包络线模型。分析了填土压力对不同倾角管道抗拔力影响规律，提出了黏土中BA和NBA管道抗拔力计算方法和设计计算流程。