收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

节理岩体裂纹扩展及锚固机理研究

张凯  
【摘要】:节理岩体的失效破坏往往是由于赋存于其中的原生节理在荷载作用下产生新生裂纹,并且逐渐扩展,使岩桥贯通造成的。锚杆已经在岩体边坡和隧道开挖加固中得到了成功的应用,但锚杆锚固段内的具体受力分析仍然没有得到清楚的解决。明确锚固力学传递规律、建立准确的界面应力理论模型以及采用合理的数值计算方法都是进行锚杆锚固研究的关键。 利用岩石模拟材料研究了受压岩石裂纹起裂和扩展的力学机制,具体通过在长方体石膏试件中设置中心斜裂纹,观测到单轴压缩荷载作用下裂纹的扩展过程。试验中观察到两种分支裂纹(翼型裂纹和次生裂纹)的产生,并得到了其相应扩展规律。同时利用ABAQUS结合扩展有限元法(XFEM)理论编制单元子程序(UEL),其中假设岩体的线弹性本构关系和最大主应力起裂准则,模拟了翼型裂纹扩展的全过程,其结果与试验结果进行了对比,重点考察了裂纹倾角、厚度和摩擦系数对裂纹扩展的影响,同时也考虑了尺寸效应的影响。 从锚固段受力连续性理论出发,采用界面剪应力重分布假设,定义出剪切刚度的软化曲线,并利用ABAQUS软件自带的弹簧模型,对典型拉拔试验进行了数值分析,证明了改变砂浆层的尺寸和强度会对锚杆最大拉拔荷载产生影响。与实际试验结果相比,数值解和实测值有相当的一致性。借助于三维有限元计算,尝试采用ABAQUS中实体单元与cohesive单元相结合的形式模拟了在剪切荷载作用下全长注浆锚杆加固节理岩体中杆体与砂浆、砂浆与岩体的相互作用,并采用接触定义模拟节理面之间的作用,进一步揭示了锚杆对岩体加固的影响效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张玉军;;节理岩体等效模型及其数值计算和室内试验[J];岩土工程学报;2006年01期
2 张志刚;乔春生;;改进的节理岩体强度参数经验确定方法及工程应用[J];北京交通大学学报;2006年04期
3 张小飞;;节理岩体单轴压缩强度预测[J];科技信息;2009年11期
4 陶连金,苏生瑞,张倬元;节理岩体边坡的动力稳定性分析[J];工程地质学报;2001年01期
5 孙统立;方孝伍;张庆贺;;多层结构模型在节理岩体力学分析中的应用[J];勘察科学技术;2006年02期
6 李晓云;吴顺川;;Hoek-Brown屈服准则及其在边坡工程中的应用[J];山西建筑;2007年09期
7 高俊丽;;饱水节理岩体蠕变特性研究[J];西部探矿工程;2008年10期
8 韩现民;李晓;王红霞;;基于GSI的节理岩体力学参数评价[J];矿业研究与开发;2010年01期
9 张飞,郑德超,雷化南;各向异性节理岩体边坡非线性分析[J];水文地质工程地质;1995年04期
10 张志刚;乔春生;;改进的节理岩体变形模量经验确定方法及其工程应用[J];工程地质学报;2006年02期
11 周小平;张永兴;;基于非线性统一强度理论的裂隙岩体圆形隧道扩张问题的弹塑性研究[J];应用力学学报;2006年03期
12 李树荣;高峰;廖孟柯;梁忠雨;;岩石粗糙节理剪切强度的分形分析[J];煤炭科学技术;2006年11期
13 任懿;杨海天;;基于时域自适应算法的单向粘弹性节理岩体的等效分析[J];计算力学学报;2009年03期
14 叶海旺;王进;;节理岩体爆破数值模拟[J];爆破;2009年04期
15 张贵科;徐卫亚;;节理岩体正交各向异性等效变形参数研究[J];岩土工程学报;2010年06期
16 舒谷生;彭文祥;;非线性准则下节理岩体稳定性的屈服接近度分析[J];中南大学学报(自然科学版);2010年05期
17 林文俏;节理岩体抗压强度和加固侧压的一种简便计算方法[J];桂林工学院学报;1989年04期
18 朱大勇,张四维,陈友根;单一节理岩体R-R破坏准则及参数确定[J];金属矿山;1997年02期
19 刘成;王来贵;任昕;;节理岩体单孔抽注水渗流研究[J];地质灾害与环境保护;2007年02期
20 许年春;赵明阶;吴德伦;;节理岩体应力波反演模型研究[J];岩土力学;2007年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 狄圣杰;徐卫亚;王伟;吴关叶;郑文棠;;柱状节理岩体原位变形试验力学浅析与模拟[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
2 左三胜;聂德新;;蒙特卡罗模拟在节理岩体抗剪强度研究中的应用[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
3 肖卫国;兑关锁;;剪胀和破坏耦合的节理岩体本构模型的研究[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
4 魏群;张镜剑;陈兴华;刘光廷;;散体单元法的基本原理及计算应用[A];水电科技论文集[C];1990年
5 魏群;刘光廷;陈兴华;王宙;;模拟坝基岩体渐近破坏全过程的散体单元法[A];水电科技论文集[C];1990年
6 保长汉;;节理岩体的随机本构关系[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
7 李攀峰;杨建宏;聂德新;;贯通性节理岩体的Jv研究[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
8 阴可;张永兴;;拉剪条件下节理岩体的应力和变形[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
9 李术才;朱维申;李树忱;王书法;邱祥波;;三维断裂损伤模型在某地下厂房围岩稳定性分析中的应用[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
10 任懿;杨海天;;基于时域自适应算法的双向黏弹性节理岩体的等效分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙闯;深部节理岩体应变软化行为及围岩与支护结构相互作用研究[D];辽宁工程技术大学;2013年
2 张伟;基于预应力锚杆模型的节理岩体稳定性非连续分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
3 吴琼;复杂节理岩体力学参数尺寸效应及工程应用研究[D];中国地质大学;2012年
4 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年
5 孙旭曙;节理岩体卸荷各向异性力学特性试验研究及工程应用[D];武汉大学;2013年
6 朱福巍;节理岩体细观损伤模型的理论研究与数值方法[D];北京交通大学;2011年
7 焦健;节理岩体稳定分析的数值流形方法研究[D];北京交通大学;2010年
8 宋林;节理岩体中应力波传播的动力特性研究[D];西安建筑科技大学;2012年
9 秦楠;喷锚支护节理岩体的复合单元法研究[D];武汉大学;2013年
10 任懿;非均质材料的时域自适应—等效力、热分析[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁维;节理岩体力学特征及隧道施工力学行为研究[D];中南大学;2013年
2 朱成华;节理岩体隧道分析方法研究[D];重庆大学;2012年
3 邢闯锋;冻融节理岩体损伤断裂特性及有限元分析研究[D];中国地质大学(北京);2014年
4 赵幸;基于能量原理的节理岩体裂纹扩展试验研究[D];成都理工大学;2013年
5 王鑫;节理岩体变形参数尺寸效应及REV问题研究[D];重庆交通大学;2013年
6 刘社豪;节理岩体等效本构关系研究及工程应用[D];大连理工大学;2011年
7 黄妤诗;含填充节理岩体的单轴压缩试验及本构模型研究[D];中国地质大学(北京);2013年
8 张凯;节理岩体裂纹扩展及锚固机理研究[D];大连理工大学;2013年
9 贺续文;基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年
10 肖宇;大孤山铁矿南帮节理岩体开采损伤特征研究[D];辽宁科技大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978