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作者
许永震栾兆群徐兴奎王磊崔力缪澄宇孙晓明
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单位
甘肃省公路交通建设集团有限公司山东科技大学洛赛尔传感技术公司微山金源煤矿中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
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摘要
锚固软岩力学特性是深部软岩巷道围岩稳定性控制的重要依据。基于离散元软件PFC,构建能够模拟深部软岩力学行为的Burgers黏结模型,并建立拉-压复合应力下的预制裂隙锚固软岩数值模型,以探究不同裂隙倾角下锚固软岩中锚杆力学特性、锚岩力学特性及新增裂隙倾角分布规律,最终建立含拉拔荷载、裂隙倾角参数的轴向应变线性回归模型,从而对锚固软岩轴向应变发展规律进行一定预测。结果表明:不同倾角裂隙会使裂隙处的锚杆轴力值、表面剪应力值产生不同程度减小,当裂隙倾角为45°时,二者减小程度最大,此时拉-压复合应力使锚固体在锚杆-岩体接触界面处的破坏倾向性达到最大;随着预制裂隙与锚杆夹角的减小,锚固体轴向应变量逐渐增大,且拉-压复合应力作用过程中其轴向应变量与裂隙倾角值、拉拔荷载值呈明显线性关系;随着预制裂隙与锚杆夹角的减小,新增裂隙数量逐渐增加,其中裂隙倾角大多呈45°与135°左右,少有垂直或平行于锚杆的裂隙产生。
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关键词
深部软岩锚固岩体预制裂隙拉-压复合应力力学特性离散元模拟
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52174096,52304110);
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文章目录
1 数值模型建立
1.1 Burgers黏结模型构建
1.2 实验样品与细观参数标定
1.3 工程锚固体模型简化
2 锚杆力学特性
2.1 锚杆轴力分布
2.2 锚杆表面剪应力分布
3 锚固岩体力学特性
3.1 锚固岩体位移分布
3.2 锚固岩体轴向应变影响因素分析
3.3 锚固岩体应力分布规律分析
4 讨 论
5 结 论
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引用格式
[1]许永震,栾兆群,徐兴奎,等.深部预制裂隙锚固软岩拉-压力学特性数值模拟研究[J].采矿与安全工程学报,2024,41(06):1134-1147.
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