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《西安理工大学》 2005年
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隧洞全粘结式锚杆受力分析与数值仿真试验研究

姚显春  
【摘要】:锚杆支护广泛地应用于各项工程中,对锚杆工作机理的现场试验、室内试验等定性 研究已有很多报道,但系统的量化机理及量化设计方法尚未见报道。在锚杆工作机理的 研究中,用有限元分析方法进行系统量化研究还远远不够。 本文借助有限元方法在锚杆支护内力和围岩应力、变形方面的特有优势,以数值分 析作为研究的方法,以“数值仿真试验”作为研究手段和工具,对锚杆支护进行了系统 的数值试验研究。 首先,研究了锚杆拉拔试验中极限抗拔力与界面粘结强度的关系;在分析锚杆抗拔 试验传力机理的基础上,对地下洞室锚杆受力机理进行了理论分析,建立了实际工作状 态下锚杆的受力分析模型。然后,对照拉拔试验数值分析,建立了能够正确反映锚杆支 护性状的数值试验模型,对含软弱层地下洞室的锚杆支护进行了系统的数值仿真试验, 从支护结构内力和变形及围岩的变形揭示了锚杆支护的加固机理。最后,研究了参数对 锚杆受力及支护效果的影响,进一步探讨了锚杆一岩体相互作用的机理和支护结构的特 征规律,为优化设计提出了更为合理的支护参数取值。 主要研究结沦有: 西安理工大学硕士学位论文 1、对拉拔试验中锚杆一岩体相互作用机理进行理论分析,建立了“极限拉拔力”和 “界面枯结强度”的关系。 2、推导出了隧洞锚杆受力分析模型,对分析锚杆的力学特征及其影响因素有一定的 意义.为猫杆的设计和计算提供了一种理论依据。 3、对含软弱层地下洞室的锚杆支护,从支护结构内力和变形及围岩的变形揭示了锚 杆支护的叩固机理。 4、探讨了锚杆一岩体相互作用的机理和支护结构的特征规律,为优化设计提出了更 为含理的支护参数取值。 关键词:锚杆支护分析模型软弱夹层加固机理
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU476

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