加锚岩体结构面抗剪强度尺寸效应试验及机理研究

作者

刘广建王志成罗战友杜时贵王康宇裘伟奇周浩陈曦
单位

宁波大学岩石力学研究所绍兴文理学院土木工程学院
摘要

为揭示加锚岩体结构面抗剪强度尺寸效应机理，开展了系列尺寸(100～400 mm)加锚结构面室内剪切试验，对比分析结构面锚固前后抗剪强度及锚杆抗剪力的变化规律，研究了锚杆和结构面的变形破坏特征。研究结果表明：(1)结构面锚固前后抗剪强度均呈负尺寸效应，且尺寸效应随着法向应力增加而逐渐减弱；锚杆抗剪力随着结构面尺寸增加呈非线性增加。(2)锚杆呈“S”形变形特征，变形角度、剪切变形量和轴向变形量随着结构面尺寸增加呈非线性增加；结构面受锚杆挤压发生破裂的程度随着结构面尺寸增加而减弱。(3)引用“锚杆作用面积”概念，结构面尺寸较小时，锚杆作用面积超出结构面产生“边缘效应”,导致锚杆未充分发挥抗剪性能；随着结构面尺寸增大，锚杆性能得到充分发挥，锚杆抗剪力先迅速增加后保持稳定。
关键词

锚固结构面抗剪强度尺寸效应锚杆变形锚杆作用面积
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(42107177,42277147)；浙江省自然科学基金资助项目(LQ20E040002)；
文章目录

1 试验准备
1.1 试样制作
1.2 试样及锚杆加工
1.3 试验方案设计
2 试验结果及分析
2.1 结构面剪应力-剪切位移曲线
2.2 结构面抗剪强度变化规律
2.3 锚杆抗剪力分析
3 加锚结构面剪切破坏特征
3.1 锚杆变形分析
3.2 结构面破坏形态分析
4 锚杆作用面积分析
5 分析与讨论
6 结论
DOI

10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.2024.04.010
引用格式

[1]刘广建,王志成,罗战友,等.加锚岩体结构面抗剪强度尺寸效应试验及机理研究[J].采矿与岩层控制工程学报,2024,6(04):91-101.
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