抗大变形麻花锚杆力学特性试验及数值模拟研究

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0461

采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (5): 940-950.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0461

抗大变形麻花锚杆力学特性试验及数值模拟研究

查文华, 王荣荣 , 王京九 , 梁译文 , 杨国威, 刘小虎

1.东华理工大学土木与建筑工程学院 , 江西南昌 330013; 2.中化地质矿山总局地质研究院 , 北京 100101; 3.安徽理工大学土木建筑工程学院 , 安徽淮南 232001

出版日期:2022-09-15 发布日期:2022-11-16
通讯作者: 查文华 E-mai1: whzha@126.com Te1:15055412338
作者简介:查文华( 1975― ) ,男 ,安徽省太湖县人 ,博士 ,教授 ,从事岩石力学及锚固加固方面的研究
基金资助:
国家自然科学基金项目(51964002);江西省"双千计划"人才资助项目(DHSQT22021002)

Experimental study on mechanical properties and numerical simulation of large deformation resistant twisted bolt

Online:2022-09-15 Published:2022-11-16

摘要/Abstract

摘要： 针对传统锚杆支护出现剪切断裂或无法适应围岩大变形 ,发明一种新型抗大变形麻花锚杆 ,并通过室内和数值模拟锚杆拉伸试验 ,研究螺旋圈数、缠绕间距等结构参数对麻花锚杆力学特性的影响。研究结果表明 :相比传统的荷载集中型锚杆 ,麻花锚杆屈服强度随圈数的增加而出现一定程度的降低 ,但在屈服之前麻花锚杆产生显著的结构变形,此阶段锚杆拉伸位移较大 ;螺旋圈数对锚杆拉伸伸长率影响较大 ,螺旋圈数越多 ,锚杆破坏时伸长量越大 ,对于单根麻花锚杆 ,单根锚杆延伸率从 8.325%增大为 39.9%,双根锚杆延伸率从 26%增大为 51%,螺旋圈数与锚杆拉伸位移呈指数关系 ;锚杆位移随锚杆缠绕间距增大呈线性增加 ,且随着螺旋圈数的增大,双根麻花锚杆位移增大趋势越明显。工程应用中保证麻花锚杆破断载荷大于锚固力条件下 ,增大麻花锚杆螺旋圈数和缠绕间距,可有效提高麻花锚杆抗围岩大变形能力 ,确保巷道支护效果。研究成果可为麻花锚杆的应用和参数设计提供理论基础。

关键词: 抗大变形 , 麻花锚杆 , , 力学特性 , 试验研究 , 数值模拟

中图分类号:

TD353

查文华, 王荣荣 , 王京九 , 梁译文 , 杨国威, 刘小虎. 抗大变形麻花锚杆力学特性试验及数值模拟研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2022, 39(5): 940-950.

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Experimental study on mechanical properties and numerical simulation of large deformation resistant twisted bolt

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