拉拔载荷下预应力锚索破坏规律研究

通过深入细致的现场工程调研,从围岩、锚固剂、锚索材料性质以及三者接触界面的力学性能和传递机制出发,对锚索锚固失稳的类型进行了科学划分,归纳出5种主要破坏模式。利用FLAC3D计算分析,揭示了预应力锚索锚固体的变形破坏规律。在拉拔载荷作用下,锚索锚固失稳的本质是锚固剂与孔壁围岩间滑移破坏量变到质变的过程,即局部缓慢滑移破坏到锚索整体失稳的过程。

拉拔载荷下预应力锚索破坏规律研究

从围岩、锚固剂、锚索材料性质以及三者接触界面的力学性能和传递机制出发,对锚索锚固失稳的类型进行了科学划分,归纳出五种主要破坏模式。利用FLAC3D计算分析,揭示了预应力锚索锚固体的变形破坏规律。在拉拔载荷作用下,锚索锚固失稳的本质是锚固剂与孔壁围岩间滑移破坏由量变到质变的过程,即局部缓慢滑移破坏到锚索整体失稳的过程。

柔性注压锚杆结构参数对许用拉拔载荷影响的研究

应用有限元法对柔性注压锚杆所受拉拔载荷进行分析,了解其结构特性,并研究其在不同设计参数下许用拉拔载荷的变化情况,从而得出各设计参数与锚杆许用拉拔载荷之间的关系,为今后的实验研究提供参考,也为锚杆的优化设计提供依据。

掺纳米SiO2/粉煤灰/硅灰的钢纤维混凝土力学性能及界面的研究

将纳米SiO2、硅灰、粉煤灰掺入钢纤维混凝土中,研究二元及三元复合胶凝体系纤维混凝土的抗压抗折强度和界面黏结强度,进行XRD和SEM的微观结构分析.结果表明:掺入纳米SiO2可以改善钢纤维混凝土早期力学性能,尤其对水泥-粉煤灰体系的增强效果更为明显;1%纳米SiO2对钢纤维混凝土最优28 d抗压强度改善率为10.9%,抗折强度改善率为5.4%;此外,同时掺入纳米SiO2和硅灰可以大幅度优化钢纤维混凝土的结构致密性,使界面黏结强度达到4.5 MPa、拔出能达到165.7 N·mm。

围压作用对锚杆支护性能的影响分析

锚杆进行巷道支护的过程中,受到围压作用的不同,对锚杆的支护性能产生不同的影响。对不同围压作用下的锚杆支护性能进行实验测试分析。结果表明,当围压在一定范围之内增加时,可以提高锚杆的锚固力,且围压的增加率越高,锚固系统的性能提升越显著。锚杆支护性能最佳的阶段发生在弹性变形阶段,此时锚杆的抗拔力处于极值。

基于FLAC^(3D)的中空注浆锚索数值分析

针对中空注浆锚索出现的受力问题,利用FLAC^(3D)内置的cable结构单元对中空注浆锚索进行模拟拉拔实验,分析中空注浆锚索在全长锚固时锚索在不同拉拔载荷下围岩和锚索的应力位移演化规律以及锚索轴力演化特征。模拟结果表明:在相同拉拔载荷下,中空注浆锚索周围0~0.5 m范围内的围岩,越靠近中空注浆锚索的围岩位移变化量越大;在不同载荷同一位置围岩的位移随着拉力的增加而逐渐增大,围岩位移沿着索体径向方向上总体呈负指数下降,随着拉力逐渐增加,在锚索与锚固剂的连接面处岩体应力由拉应力逐渐变为压应力。当拉拔载荷在400~440 kN时,锚索位移量突然增加,锚索逐渐发生破坏,破坏之前,最大位移量达到250 mm左右,瞬间被拉断后,锚索位移量达到400 mm左右。在不同拉拔载荷下,锚索受力由锚索底部逐渐传递到锚固段,剪切滑移破坏逐渐上升,最终导致锚索发生破断。通过模拟和现场实践表明应用中空注浆锚索支护巷道具有一定实用性。