节理面附近锚杆力学模型及其数值流形方法应用

发布时间：2018-03-13 08:24

本文选题：节理岩体　切入点：锚杆　出处：《工程力学》2014年11期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：建立了节理面附近锚杆的梁单元模型。该锚杆模型不仅能够准确模拟结构面附近锚杆与结构面的相互作用,而且可以综合反映锚杆的拉压、剪切、弯曲变形以及锚杆进入塑性屈服后的硬化特性。基于该锚杆模型以及数值流形方法的基本原理,发展了锚固节理岩体的流形元模拟方法。由于在数值流形方法中锚杆构件可作为物理网格输入,因此锚杆单元的布设与流形单元网格无关,从而简化了锚杆单元的前处理工作,可以实现大规模锚杆的精细化模拟。通过与加锚节理面直剪试验结果的对比分析,两者较为吻合,验证了该锚杆模型有效性。最后,将该锚杆模型运用于水布垭地下厂房围岩的支护研究,算例表明,该模型较好地反映了锚固岩体的变形行为以及锚杆的加固效果。
[Abstract]:The beam element model of the anchor rod near the joint plane is established. The model not only can accurately simulate the interaction between the anchor rod and the structural plane near the structural plane, but also can comprehensively reflect the tension and shear of the anchor. The bending deformation and the hardening characteristics of the bolt after entering plastic yield. Based on the basic principle of the Anchorage model and numerical manifold method, The manifold element simulation method for anchoring jointed rock mass is developed. Since the anchor member can be input as a physical mesh in the numerical manifold method, the placement of the anchor element is independent of the mesh of the manifold element, thus simplifying the pre-processing of the anchor element. The precision simulation of large scale bolt can be realized. By comparing with the results of direct shear test of anchor joint plane, the two results are in good agreement, and the validity of the bolt model is verified. The bolt model is applied to the support research of surrounding rock of Shuibuya underground powerhouse. The example shows that the model can reflect the deformation behavior of the rock mass and the reinforcement effect of the bolt.
【作者单位】：武汉大学土木建筑工程学院;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51179137,51309181) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB013506)
【分类号】：TU476

【参考文献】

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【共引文献】

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