动载作用下全锚锚固体应力波传播及破坏特征

深井巷道受动载扰动变形严重,明晰动载作用下锚固支护体的应力波传播及破坏特征具有重要意义。基于霍普金森杆(SHPB)试验系统,研究了不同冲击气压下锚固体试件的应力波传播规律,基于一维应力波理论计算了锚固体的层裂强度;利用ABAQUS数值模拟软件还原了动载冲击试验,再现了锚固体试件的应力波传播全过程,分析了锚固体轴向不同位置处的应变–时序特征。研究结果表明:①随冲击气压增大,应力波衰减速度越快,空间响应幅值及衰减系数逐渐增大,锚固体试件层裂强度与冲击气压呈正相关关系,0.6 MPa冲击气压下的层裂强度相较于0.4 MPa冲击气压下增加了41%,呈现出明显的应变强化效应;②锚固尾部及中部锚固剂的应力波峰值应变略大于围岩峰值应变,而锚固端部由于净拉应力作用导致围岩峰值应变骤增;③锚杆、锚固剂及围岩3者动力响应具有时序性,锚固围岩与锚固剂率先受到压缩应力波作用,锚杆产生滞后于锚固剂与围岩的拉伸应力波,阻止锚固体试件发生协同破坏;④锚固尾部锚杆、锚固剂及围岩应变起跳时间间隔为0,随着应力波向锚固中部及端部传递,3者应变起跳间隔时间逐渐增加,锚杆峰值应变随之增加,锚固端部锚杆破坏最严重,随冲击气压的增大,3者不协同作用逐渐加剧,锚固体试件加速劣化。

高边坡压力分散型锚索应力变化数值模拟研究

文章基于FLAC3D数值模拟软件对高边坡压力分散型锚索应力变化规律进行数值模拟研究,并借助试验结果进行对比验证,得出锚固体轴向应力变化规律和接触面剪应力分布规律,为今后高边坡压力分散型锚索研究提供数值模拟的理论支撑。

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。