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土层锚杆锚固技术是岩土工程领域非常重要的一项技术,已经在全球范围内得到了大范围的使用和推广。但是,由于土体及界面层的复杂特性,使得土层锚杆在力学特征及传递机理上仍旧蒙着一层面纱。本文通过锚杆现场拉拔试验和Ansys数值模拟相结合的方法,对土层锚杆的受力特征、荷载传递规律以及各种因素的影响效应进行了细致的分析与研究: (1)对土层锚杆现场抗拉拔试验的数据进行了分析,将P-U曲线大致分为了三个阶段并研究了各阶段所呈现出的力学特征,总结分析了锚固深度和灌浆体的品质对锚杆极限荷载和位移量的影响。 (2)通过试验对界面层的力学性质进行分析研究,得出了界面层失效的细观力学原因和界面层的滑动破坏特征,并利用Ansys有限元分析软件创建了复合界面层单元,能够较好的与实际试验情况相吻合,并体现了界面层的各项特征。 (3)建立了土层锚固系统模型并利用开发的界面层单元将锚固模型在数值模拟软件中加以实现,结合试验数据和反算法的原理确定了模型的计算参数并进行计算,验证了其合理性。 (4)对数值模拟所呈现出的土层锚固系统的力学特征包括极限荷载、位移量、应力应变特征、界面层的滑动以及剪应力分布等进行了详细的对比分析研究,得出了不同锚固深度的锚固体在不同荷载作用下的应力分布、应变位移场分布、剪应力分布等力学特征的形态与演化规律。 (5)通过数值模拟结果与试验数据的对比,进一步表明了本文试验以及数值模拟的合理性,验证了本文所得成果的可靠性。