Resistance of passive inclined anchors in cohesionless medium

Abstract

The passive resistance of inclined anchor plates in sand is examined. Laboratory experimental results are presented for the ultimate passive resistance, and the corresponding displacements, of rectangular anchor plates pulled at angles of inclination between the vertical and the horizontal through very dense sand. The results of ultimate passive resistance are compared with theoretical solutions based on the upper and lower bound limit theorems of soil plasticity. A general lower bound solution for a strip anchor pulled at various angles of loading cannot be readily formulated, and only a poor lower bound solution for the case of horizontal loading is determined. However, it is shown that provided interface friction is taken into account, upper bound solutions for a strip anchor compare favourably with the experimental evidence. Good agreement is shown between the upper bound solutions and the equivalent free surface stress characteristic solution, and experimental data, of Neely et al. (1973) for the horizontal translation of anchor plates in medium dense sand. Comparison is also made between the experimental results of this Paper and the finite element approach of Rowe & Davis (1982) for anchors pulled horizontally through an assumed elastic-plastic soil. L'article examine la résistance passive des plaques d'ancrage inclinées. Les résultats de quelques expériences effectuées en laboratoire sont présentés concernant la résistance passive limite et les déplacements correspondants de plaques d'ancrage rectangulaires arrachées selon des directions comprises entre la verticale et l'horizontale à travers du sable de grande densité. Les résultats pour la résistance passive limite sont comparés avec des solutions théoretiques basées sur les valeurs supérieures et inférieures possibles des théories de la plasticité du sol. Il est difficile de formuler une solution générale pour les valeurs inférieures pour une plaque d'ancrage extraite à des angles différents tandis qu'on ne détermine qu'une solution peu satisfaisante pour les valeurs inférieures dans le cas du chargement horizontal. Nénamoins, à condition qu'on tienne compte du frottement d'interface, les solutions dans les valeurs supérieures s'accordent très bien avec les résultats expérimenteaux. On démontre un accod satisfaisant entre les solutions limites des valeurs supérieures et la solution equivalent basée sur les caractéristiques de contrainte superficielle libre et les données expérimentales de Neely et autres (1973) pour la translation horizontale des plaques d'ancrage dans du sable de densité moyenne. On compare aussi les résultats décrits dans cet article avec la méthode aux éléments finis de Rowe et Davis (1982) pour des ancrages horizontalement à travers un sol élastoplastique.