基于有限元法的预埋爬锥混凝土破坏锥体受力性能研究
凌萌茁1，余兵兵1，刘结兵1，姚 嘉2*，陈晓龙3
(1. 中铁四局集团第三建设有限公司，天津 300163; 2. 北京市市政工程研究院，北京 100037;3. 北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司，北京 100037)
摘 要： 为准确评估桥梁墩柱预埋爬锥混凝土破坏锥体的受力性能，解决当前我国设计缺乏规范依据的问题，采用有限元法建立以混凝土为基材的单锚及群锚预埋爬锥的三维模型，分别采用Solid65、Link180及Shell181单元模拟混凝土、锚栓及锚板，采用非线性弹簧单元Combin39模拟锚栓与混凝土的接触。通过开展拉拔试验，对预埋爬锥的极限承载力、破坏锥体几何形态及裂缝扩展规律进行对比验证。结果表明：单锚工况下，采用有限元计算得到的混凝土破坏锥体的极限承载力、底面半径、破坏面与水平面夹角与试验结果高度一致;群锚工况下，锚板可有效抑制混凝土破坏锥体的体积增长，位于混凝土表面的钢筋网可有效延缓混凝土裂缝的发展，在建模时应力求仿真;2种工况下，满足最小边距大于2hef、锚栓间距不小于6d和70 mm的较大值时，无需验算混凝土侧向及劈裂破坏。研究成果已在北京亮马河北路桥梁工程中成功应用，可为同类工程提供参考。
关键词： 有限元法; 预埋爬锥; 混凝土破坏锥体
引文格式： 凌萌茁，余兵兵，刘结兵，等. 基于有限元法的预埋爬锥混凝土破坏锥体受力性能研究[J]. 市政技术，2025，43(10)：76-83，235. (LING M Z，YU B B，LIU J B，et al. Research on the force performance of concrete failure cone of the pre-embedded climbing cone by the finite element method[J]. Journal of municipal technology，2025，43(10)：76-83，235.)