拉剪作用下节理岩体锚固力学分析模型

发布时间：2017-07-08 04:06

本文关键词：拉剪作用下节理岩体锚固力学分析模型

【摘要】：现有锚固理论不能反映节理岩体锚固的内在力学机制。基于节理岩体全长黏结型锚杆锚固的地质变形特征,根据加锚节理岩体超静定梁模型,将超静定梁转化为受到挤压分布力、轴力和剪切力共同作用的静定梁模型,探讨拉剪作用下节理岩体锚固的受力与变形的演化规律。基于结构力学理论,考虑锚杆横向剪切变形段荷载与变形的内在物理关系、位移相互协调关系以及由能量原理导出的平衡关系,建立拉剪作用下节理岩体锚固的力学分析模型,进一步提出拉剪荷载作用下的节理面一侧锚杆横向剪切变形段长度的计算方法。研究表明,加锚节理岩体受锚杆轴向拉力和销钉效应共同作用,节理面处锚杆轴力和剪力呈抛物线耦合关系;锚固角越大,锚杆销钉效应越显著。节理面一侧锚杆横向剪切变形段的长度随锚固角的增加而增大,但锚杆抗力随锚固角的增加而降低。与试验数据的对比分析表明,理论模型的计算结果与试验结果吻合较好,验证了该模型的合理性。研究结果可为节理岩体锚固研究及工程应用提供参考。
【作者单位】：中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】： 岩石力学 节理岩体 全长黏结型锚杆 横向剪切变形 解析模型
【基金】：国家自然科学基金面上项目(51379204) 三峡库区地质灾害教育部重点实验室开放基金项目(2015KDZ06)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言全长黏结型锚杆作为一种经济有效的加固手段,被广泛应用于岩土工程的各个领域。但锚杆的锚固机制及锚固理论研究一直落后于锚固工程实践,这主要表现在2个方面:一方面将锚杆作为纯受拉单元的轴向荷载传递机制的认知还未统一,现有的荷载传递模型[1-3]在一定程度上不能有效

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