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大型地下洞室全长黏结式岩石锚杆锚固机制研究及锚固效应分析

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【作者】 周浩肖明陈俊涛

【Author】 ZHOU Hao;XIAO Ming;CHEN Jun-tao;State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University;Key Laboratory of Rock Mechanics in Hydraulic Structural Engineering of Ministry of Education, Wuhan University;

【机构】 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室

【摘要】 以大型地下洞室为背景,采用隐式锚杆柱单元模拟黏结式岩石锚杆,推导了杆体对围岩模型的附加刚度贡献模型。根据中性点理论,假定锚固体界面的剪切滑移模型,导出了锚杆与围岩相互作用下的荷载传递基本微分方程。基于三维弹塑性有限元增量法计算的围岩离散位移,采用插值拟合获得造成锚杆变形的围岩连续位移,通过求解微分方程得到锚固体界面剪应力和轴向力分布函数。将获得的锚固体剪应力采用等效附加应力模型作用于岩体,反映了锚杆的支护效应。实例分析表明,锚杆新算法能较好地模拟锚杆支护效果。获得的锚固体受力分布特征符合中性点理论,锚固体界面剪应力分为正、负两段,锚固体轴向力分布为单峰曲线。此外,新方法的计算值与实测值较为接近。

【基金】 国家重点基础研究项目(No.2015CB057900);国家自然科学基金项目(No.51279136,No.91215301);国家自然科学青年基金项目(No.51209164)~~
【所属期刊栏目】 数值分析 (2016年05期)
  • 【DOI】10.16285/j.rsm.2016.05.035
  • 【分类号】TU476
  • 【被引频次】10
  • 【下载频次】252
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