为了研究锚杆支护中可能会发生的杆体破断这种力学行为,采用FLAC3D软件中的桩结构单元对锚杆进行模拟,并与物理试验的结果进行了对比,验证了数值计算的有效性;采用控制变量法研究了锚固剂的黏聚力、剪切刚度、内摩擦角及围压等参数对锚杆承载性能的影响。结果表明:锚固剂黏聚力对锚杆的支护阻力有重要影响,黏聚力过大时,锚杆受载后会发生杆体断裂;此外,随着锚杆周围围压的增大,锚固体的破坏方式从杆体与锚固剂接触面上的黏结破坏转变为杆体的拉伸破坏;在高围压条件下,更容易出现杆体的拉伸破坏。

1 无围压条件下锚杆拉拔过程模拟

    1.1 基于物理试验验证数值计算

    1.2 锚固剂黏聚力的影响作用

    1.3 锚固剂剪切刚度的影响作用

2 有围压条件下锚杆拉拔过程模拟

    2.1 围压作用下锚杆的承载性能

    2.2 锚固剂内摩擦角的作用

    2.3 围压的作用

3 结语