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冲击载荷下节理岩体锚固系统剪切动响应分析
  • 243
  • 71
  • 作者

    赵增辉孙伟刘浩陈宝森杨鹏

  • 单位

    山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地

  • 摘要
    锚固节理岩体动力破坏极易在地下工程开发和能源工程中引发灾害。考虑边界效应、岩块-粘结层-锚杆的耦合作用及损伤劣化行为，采用有限元显式动力学方法，改进落锤冲击试验建立了加锚节理岩体侧向冲击三维计算模型，分析了锚杆破断面切应变积聚和动力颈缩破断特征，揭示了加锚节理岩体冲击破坏演化过程及系统的能量演化规律，阐明了粘结层冲击刚度劣化累积损伤机制以及不同边界效应下岩块的冲击速度演化特性。研究结果表明：冲击作用下加锚节理岩体变形破坏响应过程与静载作用下有明显不同，CNL和CNS不同边界效应下锚杆的动力破坏、粘结层的累积损伤以及系统的能量演化规律相似，但由于CNS边界条件提供了额外的法向应力增量，岩体承受更大的法向应力约束，受冲击影响相对较小。所得结论对于揭示岩体锚固动力失效具有一定意义。
  • 关键词

    节理岩体锚固冲击载荷边界效应动力损伤

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51774196)；
  • 文章目录
    1 有限元显式动力学问题计算原理
    2 加锚节理岩体侧向冲击计算模型
    2.1 考虑边界效应的改进数值模型
    2.2 模型尺寸与参数设置
    3 加锚节理岩体冲击变形破坏特征
    3.1 加锚节理岩体冲击破坏演化过程
    3.2 加锚节理岩体冲击能量演化过程
    3.3 锚杆冲击破坏演化规律
    3.4 粘结层冲击累积损伤破坏演化规律
    4 结论
  • 引用格式
    赵增辉,孙伟,刘浩,陈宝森,杨鹏.冲击载荷下节理岩体锚固系统剪切动响应分析[J].采矿与岩层控制工程学报,2022,4(05):72-80.DOI:10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.20220729.001.
  • 相关专题

    这篇文章属于2022封面文章（《采矿与岩层控制工程学报》）（15篇）

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