论文部分内容阅读
摘 要：板式地锚主要有土重法和土压法两种抗拔稳定校核方法，在同样的输入参数下，土重法计算结果偏大，土压法计算结果偏小，该文分析了两种校核方法的使用条件和异同，通过安全系数取值，将两种校核方法结合起来，以便于工程施工及应用。
关键词：板式地锚 土重法 土压法
中图分类号：TU997 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0069-02
桅杆结构一般采用地锚承受纤绳传递下来的上拔力，因此地锚抗拔稳定性是桅杆结构安全的决定因素之一[1]。桅杆结构地锚形式主要分为板式地锚和重力式地锚两种，板式地锚节约材料成本，常用于纤绳拉力较小（10 t拉力以下）的情况[2]。
板式地锚主要靠埋于地下的钢筋混凝土板锚固纤绳，并靠地锚板以上的土重量及土的摩擦力作用固定于地面。板式地锚校核方法主要有土重法和土压法两种。本文结合具体的锚板尺寸，分析比较了不同地锚倾角下两种地锚校核方法的差异，通过调整、提高地锚抗拔稳定安全系数，将两种方法结合起来，相互补充和验证，以便于工程应用。
1 土重法校核地锚抗拔稳定性
由《高耸结构设计规范》7.4.4条知，当桅杆结构纤绳拉力与水平地面夹角时，锚板的自重和锚板上的土重是地锚抗拔性能中的稳定因素，此时地锚抗拔稳定需满足[3-4]：
2 土压法校核地锚抗拔稳定性
板式地锚的 设计，除应考虑地锚及土的自重外，还应考虑土的摩擦力、粘着力，以及锚板面积和埋深范围内的土压力等因素。地锚的计算公式，可按库伦理论导出，即土压法校核地锚的抗拔稳定性[2] [6] ：
板式地锚受纤绳上拔力时，土壤和土壤之间是有摩擦力的，且对地锚的抗拔稳定有一定的帮助，但公式（4）计算时不考虑该摩擦力，这样的计算结果是偏于安全的，因此可采用较小的安全系数，取K=2.0，当纤绳拉力增大时，锚板的宽度也相应加大，此时土壤两侧的摩擦力对基础稳定的帮助较小，需提高锚板基础的安全系数，可取K=2.5[2][6]。
为便于同土重法比较，取土质、锚板尺寸、埋置深度、地锚杆倾角、计算上拔角等数据均相同，按土压法校核地锚的抗拔稳定性，计算结果见表2。
3 两种校核方法的比较及分析
土重法仅适用于纤绳倾角大于45度[3]情况，土压法没有倾角要求，但两种校核方法计算结果差别较大，将表1、表2数据作图比较，详见图1。
由图1可知，两种校核方法，随着锚杆与地面倾角的增大，地锚设计抗拔力均变化趋缓。土重法在锚杆与地面垂直时，上拔力最小；土压法在倾角达到90 °时，地锚设计抗拔力有突变，计算值为零，与实际地锚抗拔情况不符，即锚杆与地面90 °时不能使用土压法校核。
比较表1、表2两种地锚设计抗拔力的比值，结果列于表2，其数值大小均在1.61～1.63之间。在公式（1）土重法计算结果的基础上，再取1.6的安全系数，这样两种地锚抗拔校核结果基本一致，避免因方法的不同而引起结果的差异，同时地锚抗拔设计更为安全。
4 结语
土重法与土压法均属于开挖、回填的
抗拔土体的地锚抗拔稳定计算，这种回填土即使分层夯实，其土壤之间的摩擦力也会与天然土壤差很多，因此在校核地锚的抗拔稳定性时，应取较高的安全系数。
土重法要求地锚杆与地面夹角大于45°，而土压法没有夹角要求，但土重法计算计算结果约是土压法的1.6倍，从提高地锚的抗拔稳定安全角度出发，可在土重法计算结果基础上，再取1.6倍的安全系数，将两种校核方法统一起来，地锚抗拔设计及工程施工上也更为稳妥。
参考文献
[1] 王肇民.高耸结构设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1995.
[2] 原北京工业建筑设计院金属结构室.塔桅钢结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1972.
[3] 国家标准.高耸结构设计规范（GB50135-2006）[M].北京：中国计划出版社，2007.
[4] 国家电力公司东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京：中国电力出版社，2004.
[5] 国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[6] 王肇民.桅杆结构[M].北京：科学出版社，2001.
关键词：板式地锚 土重法 土压法
中图分类号：TU997 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0069-02
桅杆结构一般采用地锚承受纤绳传递下来的上拔力，因此地锚抗拔稳定性是桅杆结构安全的决定因素之一[1]。桅杆结构地锚形式主要分为板式地锚和重力式地锚两种，板式地锚节约材料成本，常用于纤绳拉力较小（10 t拉力以下）的情况[2]。
板式地锚主要靠埋于地下的钢筋混凝土板锚固纤绳，并靠地锚板以上的土重量及土的摩擦力作用固定于地面。板式地锚校核方法主要有土重法和土压法两种。本文结合具体的锚板尺寸，分析比较了不同地锚倾角下两种地锚校核方法的差异，通过调整、提高地锚抗拔稳定安全系数，将两种方法结合起来，相互补充和验证，以便于工程应用。
1 土重法校核地锚抗拔稳定性
由《高耸结构设计规范》7.4.4条知，当桅杆结构纤绳拉力与水平地面夹角时，锚板的自重和锚板上的土重是地锚抗拔性能中的稳定因素，此时地锚抗拔稳定需满足[3-4]：
2 土压法校核地锚抗拔稳定性
板式地锚的 设计，除应考虑地锚及土的自重外，还应考虑土的摩擦力、粘着力，以及锚板面积和埋深范围内的土压力等因素。地锚的计算公式，可按库伦理论导出，即土压法校核地锚的抗拔稳定性[2] [6] ：
板式地锚受纤绳上拔力时，土壤和土壤之间是有摩擦力的，且对地锚的抗拔稳定有一定的帮助，但公式（4）计算时不考虑该摩擦力，这样的计算结果是偏于安全的，因此可采用较小的安全系数，取K=2.0，当纤绳拉力增大时，锚板的宽度也相应加大，此时土壤两侧的摩擦力对基础稳定的帮助较小，需提高锚板基础的安全系数，可取K=2.5[2][6]。
为便于同土重法比较，取土质、锚板尺寸、埋置深度、地锚杆倾角、计算上拔角等数据均相同，按土压法校核地锚的抗拔稳定性，计算结果见表2。
3 两种校核方法的比较及分析
土重法仅适用于纤绳倾角大于45度[3]情况，土压法没有倾角要求，但两种校核方法计算结果差别较大，将表1、表2数据作图比较，详见图1。
由图1可知，两种校核方法，随着锚杆与地面倾角的增大，地锚设计抗拔力均变化趋缓。土重法在锚杆与地面垂直时，上拔力最小；土压法在倾角达到90 °时，地锚设计抗拔力有突变，计算值为零，与实际地锚抗拔情况不符，即锚杆与地面90 °时不能使用土压法校核。
比较表1、表2两种地锚设计抗拔力的比值，结果列于表2，其数值大小均在1.61～1.63之间。在公式（1）土重法计算结果的基础上，再取1.6的安全系数，这样两种地锚抗拔校核结果基本一致，避免因方法的不同而引起结果的差异，同时地锚抗拔设计更为安全。
4 结语
土重法与土压法均属于开挖、回填的
抗拔土体的地锚抗拔稳定计算，这种回填土即使分层夯实，其土壤之间的摩擦力也会与天然土壤差很多，因此在校核地锚的抗拔稳定性时，应取较高的安全系数。
土重法要求地锚杆与地面夹角大于45°，而土压法没有夹角要求，但土重法计算计算结果约是土压法的1.6倍，从提高地锚的抗拔稳定安全角度出发，可在土重法计算结果基础上，再取1.6倍的安全系数，将两种校核方法统一起来，地锚抗拔设计及工程施工上也更为稳妥。
参考文献
[1] 王肇民.高耸结构设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1995.
[2] 原北京工业建筑设计院金属结构室.塔桅钢结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1972.
[3] 国家标准.高耸结构设计规范（GB50135-2006）[M].北京：中国计划出版社，2007.
[4] 国家电力公司东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京：中国电力出版社，2004.
[5] 国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[6] 王肇民.桅杆结构[M].北京：科学出版社，2001.