张拉荷载下砂浆锚固岩石锚杆的力学分析

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1、第25卷增2岩石力学与工程学报Vol.25Supp.22006年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2006张拉荷载下砂浆锚固岩石锚杆的力学分析122曾华明，李祺，岳向红(1.厦门路桥投资总公司，福建厦门361009；2.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071)摘要：砂浆锚固岩石锚杆在张拉荷载下的轴向应力和剪应力分布非常复杂，为了研究这一问题已经进行了大量的试验，根据这些试验得到的应力分布曲线和相关结论，用比较简单的数学表达式对锚杆交界面

2、上的复杂的剪应力分布情况进行理论描述。在交界面已经破坏的部分，剪应力近似为0，随着锚杆埋深的增加剪应力由0线性增加到其抗剪强度，然后再呈指数形式衰减到0。根据上述数学描述进行实例计算，计算得到的轴向应力和剪应力分布曲线与实测应力分布曲线基本吻合，表明用数学表达对锚杆交界面上的剪应力分布情况进行比较准确的描述是切实可行的。关键词：岩石力学；锚杆；张拉荷载；应力中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增2–3982–05ANALYSISOFMECHANICALBEHAVIOROFFUL

3、LYGROUTEDROCKBOLTUNDERTENSILELOAD122ZENGHuaming，LIQi，YUEXianghong(1.RoadandBridgeConstructionInvestmentCorporationofXiamen，Xiamen，Fujian361009，China；2.InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China)Abstract：Thedistributionofth

4、eaxialstressandshearstressalongfullygroutedrockboltundertensileloadisverycomplex.Manyexperimentshavebeendoneforthispurpose.Basedontheconclusionsandthedistributionofthestressgainedbyexperiments，theshearstressdistributionoffullygroutedrockboltcanbedescribedtheor

5、eticallybysomemathematicalexpressions.Theshearstressiszeroinsomezonewheredecouplingappeared.Themagnitudeoftheshearstresslinearlyincreasesfrom0tothepeakshearstrengthattheinterfacewhichhasnodecoupling.Andthentheshearstressdecreasesexponentiallyto0withincreasingb

6、oltembeddedlength.Anillustrativeexampleisintroduced.Thecalculatedstresscurveoftheboltisconsistentwithexperimentconclusion.Itrevealsthatthedistributionoftheaxialstressandshearstressalongafullgroutedrockboltundertensileloadcanbedescribedbythismethod.Keywords：roc

7、kmechanics；bolt；tensileload；stress强度和自承能力，确保施工的安全和工程稳定，并1引言能节约工程造价，加快施工速度，具有显著的经济[1～4]效益和社会效益。岩土锚固技术已在边坡、基坑、矿井、隧道、自20世纪70年代以来，通过现场监测、室内地下工程等工程建设中得到了日益广泛的应用。采试验和数值模型，许多研究工作者对锚杆的受力特用锚杆锚固技术，能充分调用和提高岩土体的自身性进行了研究。在研究全长黏结式岩石锚杆方面，收稿日期：2006–06–01；修回日期：2006–07–21作者简介：曾

8、华明(1966–)，男，1988年毕业于鹭江大学工业与民用建筑专业，现任工程师，主要从事路桥方面的研究工作。E-mail：rbzgb@126.com第25卷增2曾华明等.张拉荷载下砂浆锚固岩石锚杆的力学分析•3983•[5]T.J.Freeman进行了开创性的工作，通过对锚杆受交界面，或在锚固剂中，在本文中，认为破坏发生荷过程及沿着锚杆应力分布的观测，提出了