玻璃钢锚杆锚固体应力分布试验研究

发布时间：2019-03-28 11:21

【摘要】：锚杆支护现在已经成为岩土工程中最主要的支护方式,由于锚杆支护是一种主动支护方式,支护效果较其他被动支护在经济技术指标上都比较优秀,因此得到了广泛应用。但是目前对锚杆的锚固机理认识不足,尤其是对玻璃钢锚杆的研究很少,本文以目前在各领域广泛应用的玻璃钢锚杆为研究对象,采用理论分析、试验研究、数值模拟等方法对锚杆锚固体内部应力做了详细研究。通过比较玻璃钢锚杆与钢锚杆结构上的不同,提出玻璃钢锚杆是否符合弹性定律,是否能够采用弹性力学去研究其力学特征,通过设计单根锚杆拉伸试验,采集应变数据分析,结果发现玻璃钢锚杆符合弹性定律,可以采用弹性力学方法研究。通过分别将复合材料模型中的剪滞模型和基于弹性力学中的Mindlin解应用到锚杆锚固体中,推导出弹性状态下全长锚固锚杆轴力分布以及锚固体交界面剪应力分布,通过算例总结了锚杆在受到拉拔载荷时应力分布特点,发现轴力与剪力均在锚固端部集中。通过假设锚杆锚固体处于无限体中,利用弹性力学中Kelvin解近似推导出端部锚固下锚固段应力分布。为了进一步研究实际情况下锚固体内部应力分布,设计了锚杆的拉拔试验,通过使用对锚固效果影响较小的光纤光栅传感器对试验过程中的应力进行检测,获得了锚固体内部应力分布规律,并研究两种直径的锚杆对应力分布的影响。讲得出的结果与理论得出的结果进行对比分析。使用FLAC3D数值模拟软件建立锚杆拉拔试验模型,通过FLAC3D软件中提供的分界面模拟锚固体中的交界面,通过在模型中设置监测点监测锚固体内部应力分布,将得出的测点连接成图进行分析,探究了不同载荷条件下和不同直径条件对锚固体内部应力分布的影响。
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【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD353.6

【参考文献】