地下洞室全长粘结式锚杆受力分析方法
本文关键词： 地下洞室 全长粘结式锚杆 剪切滑移 应力分布 影响分析 锚固效果 出处：《华中科技大学学报(自然科学版)》2017年06期 论文类型：期刊论文
【摘要】：以地下洞室全长粘结式锚杆为研究对象,分析了锚杆与围岩荷载传递机制,导出了相应的荷载传递基本微分方程.结合围岩自由变形,采用有限差分法求解方程,进而得到锚固体轴力和界面剪应力沿杆长分布.采用二折线剪切滑移模型描述锚固体界面力学特性,考虑锚固体滑移,将界面的超余剪应力转化为模型节点荷载,通过不断更新围岩位移以修正锚固体内力.基于此锚杆算法,模拟了拉拔试验,结果表明该方法合理、可行.通过对某引水隧洞特征锚杆的受力分析,计算了围岩弹模、界面剪切刚度、砂浆厚度、锚杆直径和锚杆长度对锚固体受力的影响,计算结果可为地下洞室锚杆布置优化提供理论依据.
[Abstract]:In this paper, the mechanism of load transfer between anchor rod and surrounding rock is analyzed, and the basic differential equation of load transfer is derived. Combined with the free deformation of surrounding rock, the finite difference method is used to solve the equation. Then the axial force and interfacial shear stress distribution along the length of the bolt are obtained. The mechanical properties of the Anchorage interface are described by the two-fold line shear slip model, and the excess shear stress at the interface is transformed into the load of the model node by considering the slip of the Anchorage body. By constantly updating the displacement of surrounding rock to correct the internal force of anchor. Based on this algorithm, the drawing test is simulated, and the results show that the method is reasonable and feasible. The elastic modulus of surrounding rock is calculated by analyzing the stress of characteristic anchor rod in a diversion tunnel. The effects of interfacial shear stiffness, mortar thickness, bolt diameter and anchor length on the stress of anchor body are discussed. The calculated results can provide a theoretical basis for the optimization of anchor rod arrangement in underground caverns.
【作者单位】： 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;
【基金】：国家重点基础研究发展计划资助项目(2015CB057904) 国家自然科学基金资助项目(51579191,51279136)
【分类号】：TU476
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，本文编号：1540295
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