锚杆单元模型及其应用.pdf

收稿日期“ 4 3 ; A B 9 C D E3 3 4 3 G EK B L MM M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M 5 “ 文章编号 . 4 ZB J ; J ; 4 Z3 [ B 4 3 . / 0 2 T 4 式中 ’ S为托锚力E B为单元总数“ 4结点力和粘锚力的作用方向 由于结点力和粘锚力互为作用力与反作用力 根据作用力与反作用力的原理它们应当大小相 等方向相反“当’ 2 4 M’ 2 4 M’ 2 4 D1时 第结点 的结点力’ 2 4 的方向指向第 M结点方向而该 结点的粘锚力的大小与结点力相等方向相反指向 第 结点方向“ 当’ 2 4 M’ 2 4 M’ 2 4 51时 第 结点的结点力指向第 结点方向粘锚力’ 2 4 的方向指向第 M结点方向“ L 4结点力2粘锚力4的屈服函数U线性应力软 化模型 为了模拟锚杆的轴向力学特性2包括应变软化 特性4 结点力2粘锚力4满足线性应变软化力学模 型如图所示其数学表达式为 ’ V ;J - ;J - ;J - - 2 ; 2 W X H4JLM;J4 2 J MJ4 JMJ ; 2 W X H4JL- . / 0 2 1 NJ 5J4 2 JNJ 5J4 2 JNJ 5JL4 2 JLNJ 4 2 1 4 ;’ 78 9 YZ 2 4 其中 ; 2 W X H4’ 2 W X H4 78 9 YZ KF 中国矿业大学学报第L 卷 万方数据 “ 为结点力’粘锚力的屈服函数 分别为锚固剂极限和残余刚度 G A H G I BD A / 1 T j I ; F I I k fC D W i F I L F f 模拟步骤为 l原岩应力U m开挖巷道U n巷 道支护U 继续加载U -回采加载 , ’模拟结果及分析 d,6 中国矿业大学学报第W ,卷 万方数据 图为巷道的围岩变形情况和锚杆的力学特 性曲线“数值模拟结果表明巷道在掘进影响和稳 定阶段的围岩相对移近量为顶底板 6 3 6 9P E QR R D 3 7 3 6 SP T 3 L B X 3 Y 3 D O 4 3 C A E J 3 6 6 4V 3 Y B X C 4 9 6 W 3 7 C - H3 6 3 6 3 7 D D B6 3 3 Y 3 6 E C 3 R0 A 0 6 D D E 9 E C 6 9 D 6 ; 0 6 D D A EE R “P 7 3 9 3 7 C 0 6 D d E0 C Y 3 6 7 C 3 7 E 13 C CD 6 D D 3 4 6 ; 6 7 8 E 6 9 6 9 A B K责任编辑 王玉浚1 .’, 第,期漆泰岳等锚杆单元模型及其应用 万方数据