A method to predict the load-displacement relationship of ground anchors

Modèle pour calculer la relation charge-déplacement des ancrages dans les sols

¹ Dr., Managing Director of Hazama-Gumi, Ltd, France
² Deputy Director, Institute of Technology, Hazama-Gumi, Ltd, France
³ Research Staff, Institute of Technology, Hazama-Gumi, Ltd, France

Abstract

According to results from measurements of stress obtained by tests of the ground anchor, the relation between skin frictional stress of the anchorage bulb and its displacement is non-linear, and the axial force distribution range of the anchorage bulb expands gradually towards the tip due to increase of the load.

In order to explain such behavior of the ground anchor, we have proposed a formula, which gives the load-displacement relationship of the ground anchor, by assuming an elasto-plastic model of skin frictional stress-displacement relation at a point on the anchorage bulb. Moreover, in order to apply this formula to actual cases, we have analysed numerous data from anchor tests conducted on the site and we have examined the load-displacement relationship, the distribution of axial force, and various ground constants included in the formula. As a result, we have found out a mutual relationship between the ground contants and the N value of the standard penetration test.

Therefore, if N value is given as result of the soil investigation, it will be possible to predict the load-displacement relationship of the ground anchor.

Résumé

Des mesures de contrainte effectuées pendant des essais d'ancrage ont montré que la relation entre la contrainte de frottement superficiel du bulbe d’ancrage et le déplacement de celui-ci est non linéaire et que la distribution de la force axiale du bulbe d'ancrage s’étend graduellement vers l'extrémité lorsque la charge augmente.

Afin de donner une explication à ce comportement de l'ancrage dans le sol, nous avons proposé une relation charge-déplacement de l'ancrage en supposant un modèle élastoplastique de relation entre la contrainte de frottement superficiel et le déplacement à un endroit quelconque sur le bulbe d'ancrage. En outre, afin d'appliquer cette formule aux cas réels, nous avons analysé de nombreuses données d'essais d’ancrage et nous avons examiné la relation charge-déplacement, la distribution de la force axiale, et les différentes constantes du sol comprises dans la formule. Nous avons pu ainsi trouver une relation entre les constantes du sol et la valeur N obtenue lors d'un essai de pénétration standard (S.P.T.).

Par conséquent, si la valeur N est donnée comme un résultat de reconnaissance du sol, il sera possible de prévoir la relation charge-déplacement de l'ancrage.