錨固體界面應(yīng)力及變形試驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、錨固技術(shù)是一種有效的巷道圍巖加固支護(hù)技術(shù)，得到了廣泛的應(yīng)用。但由于對(duì)錨固機(jī)理的研究沒有形成系統(tǒng)的理論體系，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)不合理，由此造成的事故時(shí)有發(fā)生。大量的工程事故表明，錨固體的破壞大都出現(xiàn)在粘結(jié)界面上，因此粘結(jié)界面是研究錨固機(jī)理的一個(gè)重點(diǎn)。本文采用室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)錨固體界面應(yīng)力分布規(guī)律及變形場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　首先，進(jìn)行了系統(tǒng)的錨固體拉拔試驗(yàn)，分析了錨桿軸力和界面剪應(yīng)力的分布規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，錨桿軸

2、力和界面剪應(yīng)力分布是不均勻的，軸力最大值點(diǎn)在拉拔端，并且沿錨固段逐漸減小，剪應(yīng)力沿錨固段呈先增后減的分布形式，峰值點(diǎn)靠近拉拔端，并且峰值點(diǎn)隨著拉拔力的增大逐漸向錨固段另一端移動(dòng)。通過拉拔流變?cè)囼?yàn)，分析了在長(zhǎng)期荷載作用下，界面剪應(yīng)力的流變性。在低荷載下流變區(qū)域靠近拉拔端，隨著拉拔力的增大，流變區(qū)域開始向錨固段中部移動(dòng)，當(dāng)拉拔力增大到一定程度后，流變區(qū)域又移回拉拔端附近。
　　其次，進(jìn)行了系統(tǒng)的錨固體推出試驗(yàn)，利用數(shù)字散斑技術(shù)觀測(cè)了界

3、面變形演化規(guī)律。在前期錨桿推出端變形最大，位移場(chǎng)呈“V”型分布，并逐漸向錨固段另一端發(fā)展。在推出端的粘結(jié)首先破壞，產(chǎn)生裂紋，并且向錨固段另一端擴(kuò)展。通過推出流變?cè)囼?yàn)，分析了長(zhǎng)期荷載作用下的變形的蠕變規(guī)律。在低荷載級(jí)別下，位移場(chǎng)蠕變區(qū)域主要集中在遠(yuǎn)離錨桿推出端的位置，隨著荷載級(jí)別的增大，蠕變區(qū)域逐漸向推出端擴(kuò)展。
　　最后，對(duì)兩種試驗(yàn)分別進(jìn)行顆粒流模擬，驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)論，并通過改變不同的錨桿和錨固劑參數(shù)，分析了其對(duì)應(yīng)力分布的影響。模擬