单自由面锚固体单向加载破坏特征和
锚杆荷载规律研究 |
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引用本文: | 王其洲,李宁,叶海旺,池秀文,雷涛,陈东方.单自由面锚固体单向加载破坏特征和
锚杆荷载规律研究[J].采矿与安全工程学报,2020,37(4):665-673. |
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作者姓名: | 王其洲 李宁 叶海旺 池秀文 雷涛 陈东方 |
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作者单位: | 武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070 |
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基金项目: | 中央高校基本科研业务费专项;国家重点研发计划;国家自然科学基金;湖北省安全生产专项资金科技项目 |
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摘 要: | 针对岩石与锚杆形成的锚固复合体,基于实验室单轴压缩实验结果,建立岩石试样单轴压缩数值模型,校验强度参数与塑性剪应变定量关系,确定应变软化力学参数;优化Flac3D中Pile结构单元预应力锚杆构建步骤,建立单自由面锚固体数值模型,剖析锚固体在单向加载条件下的内部破裂特征,揭示在加载全过程中的锚杆轴向荷载及弯矩变化规律。研究表明:由锚杆预应力产生的压应力区按椭球形分布,且压应力在锚固范围内具有双峰值特征;锚杆促使锚固体内部产生共轭剪切破坏带,且共轭剪切带与水平面夹角出现增大趋势,并在临空面浅部出现对称分布的次破裂面;杆体轴向荷载和弯矩分布均具有显著阶段特征;在峰前塑性应变阶段,杆体轴力和弯矩小幅增加,且均以靠近锚杆外锚固端的杆体为主;在峰后软化阶段,杆体轴力和弯矩显著增大,锚杆荷载特征由单纯轴向拉应变突变为拉、弯、剪综合受力状态,且靠近内锚固端杆体弯矩剧烈变化。
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关 键 词: | 锚固体 破坏特征 锚杆轴力 锚杆弯矩 单自由面 数值模拟 |
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