Numerical and experimental study on influence of installation effects on the behaviour of helical anchors in very dense sand - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Canadian Geotechnical Journal Année : 2017

Numerical and experimental study on influence of installation effects on the behaviour of helical anchors in very dense sand

Résumé

The use of helical anchors has been increasing in recent years; however, the current understanding of its behaviour does not allow for reliable estimates of uplift capacity and load-displacement response. The need for improvement of the design methods has motivated the present study, which investigates the effect of installation on the helical anchor response in very dense sand. This work is divided into three parts. The first part describes the results of centrifuge model tests and microtomographic analysis performed to examine the uplift response of a single-helix anchor and the soil disturbance caused by the installation process. The aim of these tests was to define appropriate hypotheses for the numerical prediction of helical anchor performance. In the second part, the load-displacement curve of a tested helical anchor was numerically simulated with the finite difference software FLAC3D, considering the installation effect observed experimentally. In the third part of the paper, the adjusted numerical model was used in a parametric analysis to provide some guidelines for the design of helical anchors in dense sand. Additionally, from the results of the numerical investigation and experimental observations, two different approaches are presented for improving the accuracy of analytical predictions of helical anchor capacity. Both suggested methods showed good agreement with centrifuge and field testing data
L'utilisation d'ancrages hélicoïdaux a augmenté ces dernières années; cependant, la compréhension actuelle de son comportement ne permet pas d'estimer de façon fiable la capacité de soulèvement et la réponse au déplacement de la charge. La nécessité d'améliorer les méthodes de conception a motivé la présente étude, qui étudie l'effet de l'installation sur la réponse de l'ancrage hélicoïdal dans le sable très dense. Ce travail est divisé en trois parties. La première partie décrit les résultats des tests du modèle de centrifugeuse et de l'analyse micro tomographique effectuée pour examiner la réponse au soulèvement d'un ancrage à simple hélice et la perturbation du sol causée par le processus d'installation. Le but de ces tests était de définir des hypothèses appropriées pour la prédiction numérique de la performance de l'ancrage hélicoïdal. Dans la seconde partie, la courbe charge-déplacement d'un ancrage hélicoïdal testé a été simulé numériquement avec le logiciel de différences finies FLAC3D, en considérant l'effet d'installation observé expérimentalement. Dans la troisième partie de l'article, le modèle numérique ajusté a été utilisé dans une analyse paramétrique pour fournir quelques lignes directrices pour la conception des ancrages hélicoïdaux dans le sable dense. De plus, à partir des résultats de l'investigation numérique et des observations expérimentales, deux approches différentes sont présentées pour améliorer la précision des prédictions analytiques de la capacité d'ancrage hélicoïdal. Les deux méthodes suggérées ont montré un bon accord avec les données des centrifugeuses et des tests sur le terrain.
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Dates et versions

hal-01915191 , version 1 (07-11-2018)

Identifiants

Citer

Zorany Agudelo Perez, José A. Schiavon, Cristina de Hollanda Cavalcanti Tsuha, Daniel Dias, Luc Thorel. Numerical and experimental study on influence of installation effects on the behaviour of helical anchors in very dense sand. Canadian Geotechnical Journal, 2017, 55 (8), pp.1067-1080. ⟨10.1139/cgj-2017-0137⟩. ⟨hal-01915191⟩
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