加锚岩体力学性能的数值模拟

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1、犬－＇ｉｌ嫂大爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工据硕士芽位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ３ＨＥ加锚岩体力学性能的数值模拟工程领域＿作者姓名ｍｍ指导教师＿整＿＿＿＿＿＿梁至豆搜２０１５年６月答辩日期专业学位硕士学位论文加锚岩体力学性能的数值模拟ｆＮｕｍｅｒｔｉｏｎｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆＡｎｃｈｏｒｅｄｉｃａｌＳｉｍｕｌａｐＲｏｃｋＭａｓｓ作者姓名：张积昱工程领域：建筑与土木

2、工程学号：３１３０６０５６指导教师：梁正召教授５完成日期：２０１５年５月日大違理工大含ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处

3、，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：＿作者签名：＾日期：２０Ｋ年厂月Ｊ日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要岩体中节理的存在，导致其宏观力学性能大大降低，给支护工程的设计提出了很大的挑战，。锚杆锚固技术由于其安全可靠、经济实用的特点备受工程师的青睐。该技术经过一个多世纪的发展，但是对错杆加固的机理的系统的研究仍然缺乏。拉拔试验是加锚岩体力学试验中的基本试验，可以为今后调整锚杆的结构参数、改进锚杆的制作工艺，而剪切试验对于认识错杆对弱面抗剪能力的加固特性提供参考，具有重要的意义。因

4、此，本文以全长粘结式错杆为研宄对象，系统的研宄加错岩体的力学特性。本次论文采用ＲＦＰＡ系列软件，，既考虑到了细观的破坏特点也能模拟宏观破坏行为，同时考虑了岩体、粘结材料、销杆三者之间的相互作用和整体联系。分别模拟加锚、岩体的拉拔试验和加锚节理岩体的剪切试验，获取加铺岩体的破坏特征极限荷载与变形参数，旨在研究不同因素水平对加铺岩体力学性能的影响，确定描杆的极限承载能力，揭示锚杆内力传递规律与加固机制。本文首先开展锚杆的拉拔试验，与经典的ＰｈＵＨｐｓ理论进行结合，并与其他学者的物理实验进行验证对比，验证数值

5、模型的可行性，然后根据已有的全长粘接式错杆的拉拔物理试验，设计了相应的数值正交试验，对数值模拟结果进行整体性的数理统计分析，并与物理试验结果进行比对，研宄了抗拔力与岩石弹模、销杆埋深的关系，总结了锚固一。岩体的破坏形式和特点在单根锚杆的拉伸试验基础上，进步模拟了锚杆间距间的影响和群销效应对破坏效果的影响，系统研宄了群描结构在拉拔和剪切作甩下的力学性能，揭示出其与单锚结构的不同特点。在剪切试验中，本文主要验证加铺节理岩体抗剪性能的增强机制，探讨加错注衆节理面的抗剪性能，揭示锚杆倾角对加铺注衆节理岩体抗剪性

6、能的影响规律，总结锚杆倾角与加销起伏节理面抗剪性能的关系。研宄结果表明：节理岩体的抗剪强度可以通过销固的方式得以加强，而；较小的铺杆倾角具有较大的抗剪能力这种提高是牺牲销杆抗拔°°一＝１《ｒ能力获得的，定局限性７，４５具有；当起伏角为的起伏节理面时锚杆倾角时试样的抗剪效果最好；为了提高岩体的综合抗剪能力，可以采用增加节理单位面积内的锚杆数或者在节理面注入水泥砂菜的方法。本文的研宄结果，，不仅有助于了解加锚岩体的力学性能也可以为设计可靠有效的岩体错固方案，提供有力的试验数据和理论基础。关键词：全长

7、枯结式锚杆；ＲＦＰＡ；拉拔试验；剪切试验；群锚结构－Ｉ－加铺岩体力学性能的数值模拟Ａｂｓｔｒａｃｔ＇ＲｏｃｋｓｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｒｅａｔｌｒｅｄｕｃｅｄｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｐｐｇｙｏｉｎｔｓＴｈｓａｂｉｌｔｔｈｔｅｅ．Ｂｌｔｓｕｏｒｔｔｅｃｈｎｏｌｏｊ．ｉｓｉｇｃｈａｌｅｎｇｅｏｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｕｐｐｏｒｅｎｇｉｎｒｉｎｇｏｐｐｇｙｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｂｙｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅ

8、ｅｒｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｃｈａｓｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ｅｃｏｎｏｍｃａｌａｎｄｒａｃｔｃａｌ．Ａｌｔｈｏｕｔｈｅｔｅｃｈａｓｄｅｖｅｌｏｅｄｍｏｒｅｔｈａｎ