“转自：结构设计-公众号“

来源：构思结构

“一只画眉鸟从草坪上拉出一只虫的难度，并不取决于虫子的长度。”

 ——图文均来自J.E.戈登（J.E.Gordon）

《结构是什么》

• 相关规范、规程中锚杆设计方法的对比分析；
• 底板下锚杆布置方式的研究；
• 锚杆的特殊应用；
• 基础性研究，如破坏性抗拔试验和疲劳试验。

大白将其中感兴趣的内容，分类整理后，摘抄下来以备后续研究中使用。

     相关规范、规程中锚杆设计方法的对比分析

《建筑地基基础设计规范》 GB 50007—2011

《建筑边坡工程技术规范》 GB50330—2013

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》

GB 50086—2015

《岩土锚杆(索)技术规程》 CECS22:2005

《全国民用建筑工程设计技术措施-结构 (地基与基础)》

这些规范和规程中，对锚杆设计所需要的参数均有相关的规定，但又各有不同。工程师在实际运用过程中容易产生混乱，故而需要花功夫进行对比分析。

对比分析的论文共有4篇，正刊和增刊各2篇，部分内容记录如下：

一、陈俊岭，等在《风力发电塔岩石锚杆基础设计方法研究》一文中，对上述规范中普通岩石锚杆的设计参数取值进行了详细对比：

作者建议： 

1、岩石锚杆的杆体安全系数和粘接强度安全系数均取2.0； 

2、灌浆料采用M30，M40 水泥砂浆时，锚杆与灌浆体间粘结强度标准值分别取 2. 5，3. 0MPa； 

3、灌浆体与岩石间粘结强度标准值采用《岩土锚杆(索)技术规程》中的规定值；

4、锚固长度采用《建筑边坡工程技术规范》中的规定值。

二、孙绍东，等.在《抗浮锚杆合理设计探讨》一文中，对全长粘结型永久性非预应力锚杆的计算公式进行了汇总：

作者建议：

1、按《建筑边坡工程技术规范》进行单根锚杆的钢筋面积和长度计算； 

2、应参照《岩土锚杆(索)技术规程》的规定，在计算公式中增加考虑锚固长度对粘结强度的影响系数 ψ。

作者同时还讨论了抗浮结构的承载力设计时，水浮力设计值的分项系数取值问题。

建议设计水头高度乘以分项系数 rw 后的水头高度不得超出室外地坪（或可能达到的最高水位），否则其分项系数可取为基底到室外地坪的水头高度除以抗浮设计水头高度，且不应大于1.2（水浮力按恒载的分项系数取值）。

以厦门地区为例，设计抗浮水位常取室外地面下0.5m处。假设地下室底板底面的相对标高为-5.1，室外地面标高为-0.3，则水浮力的设计值分项系数为：

rw=min[（5.1-0.3）/（5.1-0.8），1.2]=1.07

同时，建议抗拔锚杆设计值的分项系数取1.3，若水浮力的分项系数低于1.2时，可适当降低锚杆设计值的分项系数。

三、大白的笔记：

目前还有两本较新的行业和地方标准已经实施（扫描文末二维码，可在“构思结构QQ资料群”中下载）：

《建筑工程抗浮设计规程》 DBJ∕T 15-125-2017 

（广东省地方标准）

《抗浮锚杆技术规程》 YB/T 4659-2018

（黑色冶金行业标准）

还有一本建筑行业标准已经在路上，有望解决锚杆设计缺乏针对性标准的问题。

《建筑工程抗浮技术标准》 JGJ476-2019

预计实施日期是今年的3月1日，目前在官方网站上还未查到正式公文：

大量的文章（共11篇，4篇正刊，7篇增刊）对地下室底板上锚杆布置方式进行了研究。

一、吴 铮，等. 在《地下室底板抗浮锚杆合理布置与工程应用》一文中，对锚杆的传统布置方式和各自的优缺点进行了讨论。

传统抗浮锚杆的布置方式

作者采用改进的空心型均匀布置的方案，通过MIDAS / Gen 软件进行有限元分析，并与柱下集中点状布置的方案进行经济性对比，得到改进方案基础的经济性更有优势的结论。

二、陈峰，等.在《金华万达广场地下室锚杆抗浮设计》一文中，提供了锚杆抗浮设计的详细计算过程，并用SLABCAD软件进行有限元分析，认为抗浮锚杆均布于地下室底板下的抗浮设计方案，在锚杆数量不增加情况下，减小了地下室底板的配筋量，经济效益明显。

作者认为： 

1、方案2锚杆拉力及底板弯矩均最小，经济性好; 反之，方案1的经济性相对较差; 其他方案比较接近;  

2、布置方式对锚杆拉力及底板弯矩影响较大，初步设计时应注意锚杆布置方式的选择。

1、锚杆拉力不均匀分布系数α值在1.0～2.0之间;

2、锚杆跨中集中布置方式（上图方案2）下α值相对较小，建议边跨取α = 1. 25，中间跨取α = 1. 0; 

3、 锚杆轴对称均匀布置方式下（方案3），建议边跨取α =1.5，中间跨取α = 1. 25; 

4、其他锚杆布置方式下建议边跨取α =2.0，中间跨取α =1.5 。

算例中锚杆拉力不均匀分布也说明，传统设计方法底板平面外无限刚，锚杆均匀受力的计算假设是存在问题的，抗浮锚杆的设计应考虑地基、锚杆、底板和上部结构共同工作的计算方法。

四、孙仁范，等. 在《带地下室或裙房高层建筑抗浮锚杆整体计算方法》文中，提出了锚杆线弹性刚度的公式：

进行了80次抗拔锚杆试验，给出了部分试验场地的土层情况和锚杆参数，得出公式满足工程精度要求的结论。

     锚杆的特殊运用

一、张岩，等. 在《葫芦岛某住宅项目结构分析及岩石锚杆设计》中，由于高层剪力墙住宅的高宽比大，地基为坚硬浅埋的中风化砾岩，基础埋深无法满足规范要求。

在大震作用下，通过在基础底面增设岩石锚杆，提出力学平衡简图并推导公式，进行抗倾覆和抗滑移验算，实现结构“大震不倒”的设防目标。

考虑岩石反力作用的力学平衡简图

二、景英高，等.在《粘结钢绞线抗浮锚杆逆作法设计与应用》中，通过实例讲解了抗浮锚杆逆作法。

锚杆逆作法施工顺序如下：

施工基础底板——底板预留孔口——同时施工抗浮锚杆和上部主体结构——抗浮锚杆施工完毕后张拉锁定且主体结构不间断施工。

逆作法的优势：主体建筑物和锚杆平行作业，明显节约施工工期（提前3个月交付使用）。

注意事项：合适空间高度满足锚杆施工机械需要；保证预留孔铅锤度，避免锚杆在土体深部斜交。

     锚杆基础性研究

一、苏仲杰，等.在《中风化砂页岩中抗浮锚杆极限抗拔力和有效锚固长度的研究》中，进行了6根中风化砂页岩锚杆在连续荷载作用下的破坏性抗拔试验，数据如下：

二、马逸鹄，等.在《风力发电塔岩石地基中预应力自锁头锚杆抗疲劳试验研究》中，提出一种新型预应力自锁头锚杆：

为与自锁头锚杆对比，进行了一组普通M36锚杆锚入岩石圆柱的疲劳试验：

试验后，观察到灌浆料顶面（左图）已经破碎(振裂)，相对灌浆料锚杆被上拔；灌浆料上端破坏形式为一个剥落的锥体（右图），原因是疲劳拉力的偏心，说明在加载初期，灌浆料的最上端产生明显的应力集中。

作者认为：

1、普通锚杆易于灌浆处破坏，破坏模式和疲劳寿命更不可预测。

2、解决传统锚杆的抗疲劳问题，最直接有效的方法是施加预应力；

3、解决岩石锚杆的抗疲劳问题，自锁头锚杆为其提供了一种可行的方案。

大白，一线结构工程师，国家一级注册结构工程师，高级工程师，《建筑结构》独立刊文作者。从事转自：结构设计-公众号工作15年，一注10年。擅长剪力墙结构分析及优化、复杂公建分析及精细化设计等内容。

构思结构，关注于一线结构工程师的工作难题。旨在把结构理论和工程实践相结合，让结构模型不再难调。希望更多志同道合的伙伴们扫码关注，共同前行：

来源：构思结构，转载注明；