采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (1): 123-133.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0477

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考虑锚-岩界面相对滑移的圆形巷道全长锚固锚杆力学性能研究

李阿康, 岳中文, 王鹏, 任猛, 姚达   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京100083;2. 山西华兴铝业有限公司,山西吕梁035300
  • 出版日期:2024-01-15 发布日期:2024-01-17
  • 通讯作者: 岳中文, E-mail: zwyue75@163.com Tel: 13810221755
  • 作者简介:李阿康(1994— ),男,安徽省亳州市人,博士研究生,主要从事围岩稳定性理论与技术方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2021YFC2902103);中央高校基本科研业务费专项项目(2023JCCXLJ02)

Study on the mechanical properties of fully grouted bolts in circular tunnels considering the relative slip of the bolt-rock interface#br#

  • Online:2024-01-15 Published:2024-01-17

摘要: 为了更好地揭示全长锚固锚杆与围岩的相互作用机制,基于圆形巷道弹塑性变形理论,通过考虑锚杆与围岩之间的相对运动,建立了全长锚固锚杆与围岩耦合作用的弹塑性力学模型。基于有限差分法(FDM)提出了一种求解耦合力学模型的简化数值程序,利用MATLAB软件编程得出了所提出模型的数值解。通过与现场监测数据的比较,验证了所提出模型的正确性。随后基于该模型分析了岩体的弹性模量、剪胀角以及托盘刚度对锚杆支护性能的影响。最后,为探究锚杆的最佳安装时间分析了不同应力释放率下锚杆的支护性能。结果表明,当应力释放率未超过60%之前,锚杆的支护效果随应力释放速率的增加而线性下降;之后,锚杆的支护效果迅速下降。因此,采用全长锚固锚杆支护时最好在巷道开挖后应力释放率未超过60%之前进行。

关键词: 全长锚固锚杆, 有限差分法, 剪胀角, 托盘刚度, 应力释放率

中图分类号: