The load–deflexion charateristics of a deep rigid anchor in an elastic medium

Abstract

The axially symmetric problem of an infinite elastic solid containing a bonded symmetrically loaded spheroidal rigid inclusion is considered. This problem is of interest in connexion with the geotechnical study of the time-independent, load–deflexion characteristics of deep rigid anchors embedded in cohesive soil or rock media. The solution to the deep rigid anchor problem is obtained by making use of Boussinesq's three-function approach applicable for the rotationally symmetric problem in the classical theory of elasticity. Load–deflexion relationships for rigid anchors of both prolate and oblate spheroidal shapes are presented in exact closed form. By treating the single anchor as a solid of revolution it is possible to investigate the influence of various geometric aspect ratios. From the exact load–displacement relationships presented here it is possible to recover solutions to anchors with spherical, circular or elongated shapes simply as limiting cases. On examine le problème à symétrie axiale d'un solide élastique infini contenant une inclusion rigide sphéroïdale chargée symétriquement. Ce problème présente un intérêt pour l'étude géotechnique des caractéristiques indépendantes du temps de la déflexion–charge, d'ancrages rigides profonds dans des sols cohérents ou rocheux. La solution du problème de l'ancrage rigide profond est obtenue en utilisant les trois-fonctions de Boussinesq, applicables pour le problème circulaire symétrique dans la théorie classique de l'élasticité. Les relations déflexion–charge pour les ancrages rigides de forme sphéroïdale allongée aussi bien qu'aplatie sont présentées sous une forme exacte. En traitant l'ancrage seul, comme un solide de révolution, il est possible d'examiner l'influence de divers paramètres géométriques. A partir des relations exactes entre deplacement et charge presentées ici, il est possible de retrouver des solutions pour les ancrages de formes sphériques, circulaires ou allongées, simplement comme cas limites.