文档介绍：锚固体应力分布规律的数值模拟分析战玉宝闲尤春安死锋舢言邢拊<扑隳P徒⒂氡呓缣跫引刭‘锚固支护,能充分发挥岩土体能量,改善岩土体不利的受力状态,调动和提高岩土的自身强度和自稳能力,从而可大大减轻支护结构自重、节约工程材料、缩短工期,因此,已经得到了广泛的应用【俊!NA松钊胩教置8说拿9袒恚昀矗内外许多学者进行了大量的数值模拟和试验研〉昧瞬簧俪晒毋庸讳言,物理模型试验的弱点非常的明显,如改变方案、调整参数困难,试验研究难度大、费用高、有尺寸效应等等。当前数值模拟方法应用很广,与试验方法相比有明显的优点:成本低、时问短、重复性高、灵活性强。尤其足能较好地模拟不同参数锢怼⒑稍夭问条件下产生的力学效应。本文采用非线性有限元方法,分析了全长粘结式锚杆在荷载作用下沿锚固体长度方向的剪应力分布规律,同时分析了岩体与锚杆体弹性模量的比值对锚固体剪应力分布规律的影响。最后,将数值模拟结果与理论分析及其试验研究的结果进行了对够分析。为了避免用杆单元模拟锚杆时锚杆仅能承受轴向力的缺点,将锚杆及灌浆材料用实体单元进行第卷增刊年月岩力学摘要。采用非线性有限元法,分析了全长粘结式锚杆在荷载作用下剪应力的分布规律,同时研究了被加固岩土体的性质对锚固体剪应力分布规律的影响。并将数值模拟的结果与理论计算以及试验结果进行了对比分析。分析表明,锚固体剪应力的分布非常不均匀;当荷载不大时,锚杆所受的剪应力分布范围较小,而最大剪应力数值较大;随着荷载的加大,剪应力的分布范围有向下扩展的趋势,但扩展的速度比较慢;锚固体所受的剪应力的大小和分布与岩体性质有密切的关系,岩石越坚硬,剪应力分布越集中,最大剪应力的数值越大;而岩体越松软,剪应力分布就越均匀,最大剪应力的数值就越小。关键词彝凉こ蹋好9烫澹挥αΨ植迹皇的D中图分类号文献标识码:,青岛;甀东科技大学泰安校区,泰安—,.琘.,—琒作者简介:战玉宝,男,年月生,博士研究生。主要从事岩土力学理论与数值分析方面的研究。.增刊一一..琒&,:;’,.,,;.,粀甌:,篻籥;:收稿口期:..甌’..痑阤.●..
,厉一式中吒为静水压力,即平均应力,。锄,够,够专孵一7血伊缈骸翌叮浚珻乃苄粤ρP汀1敬畏治鲋屑扑隳P模拟。这样,锚杆不但可以承受轴向力的作用,而且可以承受径向力的作用,能很好地模拟锚固体在与围岩共同变形中产生的体胀效应。本次分析符合轴对称问题的条件,为了节省计算时间和分析的方便,计算模型简化为轴对称问题。分析以锚固长度***@8酥本段,钻孔直径为锚杆上方受集中拉拔力的作用。同时,为了减少边界条件对计算结果的影响,模型在较蛏系某叽取为琘方向的尺寸取DP妥蟆⒂伊讲喽较蚪性际酌嬖际浚较虻奈灰啤U黾算模型如图尽S邢拊M窕秩缤所示。在金属材料中,常用的屈服条件是屈服准则和荚颍庑┣跫皇屎嫌岩土材料。这其中最主要的问题之一是岩土材料在塑性流动变形过程中会产生体胀现象,而这些屈服条件不能反映这一特征。因此,在岩土工程中最普遍采用的是荚颉S弥饔αΡ硎镜跫#式中课2牧系恼辰崃湍谀Σ两恰这里,规定了主应力:旺≥瓯≥瓯,如果不规定主应力的顺序,则跫表达式较为复杂。采用屈服准则时应该注意的是:通过试验发现,大多数岩土材料并没有像采用与屈服条件非关联流动法则所得到的体胀结果那么大。尤其足在本问题中