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倾斜螺旋锚片锚杆上拔性能室内试验研究
摘要：
本文研究了倾斜螺旋锚片锚杆上拔性能的室内试验，通过实验得到了锚片锚杆在不同倾斜角度下的上拔力和位移关系，分析了倾斜角度和锚杆长度等因素对锚杆上拔性能的影响。并且通过分析试验数据，建立了倾斜螺旋锚片锚杆上拔力和位移的数学模型，并进行了验证。实验结果表明，随着倾斜角度增加，锚杆上拔力将逐渐增大，位移也将逐渐增大，同时增加锚杆长度也可以有效地提高锚杆的上拔承载力，提高抗风能力。
关键词：倾斜螺旋锚片，锚杆上拔性能，试验研究，数学模型
Abstract：
Thispaperstudiestheindoortestoftheliftingperformanceofinclinedhelixanchorplateanchorrod,andobtainstherelationshipbetweentheupwardpullingforceanddisplacementoftheanchorplateanchorrodatdifferentinclinationanglesthroughexperiments.Thepaperanalyzestheinfluenceoffactorssuchasinclinationangleandanchorrodlengthontheliftingperformanceoftheanchorrod.Byanalyzingthetestdata,themathematicalmodeloftheliftingforceanddisplacementoftheinclinedhelixanchorplateanchorrodisestablishedandverified.Theexperimentalresultsshowthatastheinclinationangleincreases,theliftingforceoftheanchorrodwillgraduallyincrease,andthedisplacementwillalsograduallyincrease.Atthesametime,increasingthelengthoftheanchorrodcaneffectivelyimprovetheliftingcapacityoftheanchorrodandimprovethewindresistance.
Keywords:inclinedhelixanchorplate,liftingperformanceofanchorrod,testresearch,mathematicalmodel
正文：
1.引言
海洋工程是通过对海洋的开发和利用来满足人类生产和生活的需要，尤其是海上风力发电，已经成为解决能源短缺的重要手段之一。在海上风力发电中，螺旋锚片是一种常用的抗风锚定系统，其通过将锚片下降深入海床，达到牢固的锚定风机塔筒的效果。然而，在海上风电场运行的过程中，常会遭受风力、波浪等自然灾害的袭击，为了确保风机塔筒的稳定和安全，必须对锚杆的上拔承载力进行严格的把控。因此，研究倾斜螺旋锚片锚杆上拔性能成为一项重要的研究课题。
2.实验方法
在室内试验中，需要使用倾斜螺旋锚片和相应的锚杆进行实验。将螺旋锚片按照一定倾斜角度固定在试验槽的模拟海床中，在试验中逐渐向锚片施加一定的水平力，然后记录对应的锚杆上拔力和位移数据。针对不同倾斜角度和不同长度的锚杆，进行多组实验，以获得丰富的数据，并提供参考。
3.实验结果及分析
根据实验结果，针对不同的倾斜角度和长度，分别绘制了锚杆的上拔力和位移曲线，并分析其特点。同时，通过绘制等高线图，可直观地了解锚杆的上拔力分布情况。
实验结果表明，随着倾斜角度增加，锚杆上拔力会逐渐增加，而锚片锚杆的上拔位移也会相应地增加。在固定倾斜角度的情况下，增加锚杆长度可以有效提高锚杆上拔承载力。同时，等高线图显示，锚杆上部拔出力大于下部，这是因为锚杆下降长度承受的侧向力变小了，而锚杆强度较小，发生了弯曲或变形，因而其承受力也相对较小。
4.建立数学模型及验证
通过分析实验数据，建立倾斜螺旋锚片锚杆上拔力和位移的数学模型，并进行了验证。数学模型的建立是在摩擦锚杆模型的基础上，考虑了倾斜角度、锚杆长度、海床地质情况等因素。
经过模型验证，实验数据与数学模型拟合情况较好，说明数学模型具有较高的准确性。
5.结论
通过试验研究，得出了倾斜螺旋锚片锚杆上拔性能的特点和规律。随着倾斜角度和锚杆长度的变化，锚杆上拔力和位移也会发生变化。通过建立数学模型，可以有效预测锚杆的上拔性能，并为实际生产提供依据。
6.参考文献
[1]周成,沈陆珊等.海洋工程学[M].第三版.北京:中国海洋大学出版社,2017.
[2]AtillaAnsal,Gius