岩锚界面及其端部附近应力场奇异行为的弹性力学分析

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1、第23卷第6期岩石力学与工程学报23(6)：946～9512004年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2004岩锚界面及其端部附近应力场奇异行为的*弹性力学分析1221杨春林郑百林贺鹏飞周春儿1(广东省航务工程总公司广州510230)2(同济大学固体力学教育部重点实验室，同济大学工程力学与技术系上海200092)摘要预应力锚索的使用效果很大程度取决于锚杆和岩体的结合程度，而锚杆和岩体的结合界面不可避免地要受界面缺陷的影响。在锚索的设计和计算

2、过程中，现有文献对岩锚界面的应力分布的描述有一定的误差。以锚索拔出为对象建立理论分析模型，对岩锚界面端部的断裂力学行为进行了研究。结果表明，剪应力和径向应力在界面的两个端部(内端部和外端部)都有较强的应力集中现象，应力集中可能直接引起端部的破坏，而平均应力法则忽略了这一现象。所得研究结果可以直接应用于工程施工和监测中，同时，对边坡预应力锚固设计也具有实际指导意义。关键词弹性力学，岩锚界面，应力奇异+分类号U455.482文献标识码A文章编号1000-6915(2004)06-0946-06SINGULARS

3、TRESSINPROXIMITYOFINTERFACEBETWEENANCHORANDROCKANDITSENDS1221YangChunlin，ZhengBailin，HePengfei，ZhouChun¢er1(TheShippingBusinessCorporationofGuangdong，Guangzhou510230China)2(DepartmentofEngineeringMechanicsandTechnology，TongjiUniversity，TheKeyLaboratoryofSo

4、lidMechanicsofTongjiUniversityofEducation，Shanghai200092China)AbstractTheeffectivenessofprestressedanchorsstronglydependsonthelevelofcombinationofanchorsandrock.Defects，whichwillaffectthestrengthoftheprestressedanchorreinforcedslope,areinevitableontheinter

5、facebetweenanchorsandrock.Thereexistsomemisunderstandingsonthedistributionofstressfieldsintheproximityoftheinterfaceindesignandcomputationanalysisinthepresentliteratures.Apulloutmodelissetupinthispaperandthefracturetheoryisemployedtoanalyzethesingularstres

6、sfieldsintheproximityoftheinterfaceends.Theresultsshowthattheshearandnormalstressesaresingularnearthetwointerfaceends(outerandinner),andthesingularstressesmayresultinfracturedamagethere，soitisunreasonablefortheequilibrationstressmethodtoignoresuchdamage.Th

7、eresultsmaydirectlybeusedtodetectandcontrolengineeringconstruction，andcanalsoprovideinstructionstothedesignofprestressedanchorsofsoil-rockslope.Keywordselasticmechanics，interfacebetweenanchorsandrock，singularstress2002年4月1日收到初稿，2002年10月11日收到修改稿。*广东省船务总公司、同

8、济大学教育部固体力学重点实验室和国家自然科学基金(10002012)联合资助项目。作者杨春林简介：男，32岁，博士，现任副总工程师，主要从事边坡锚固机理的研究。E-mail：blzheng@msn.com。第23卷第6期杨春林等.岩锚界面及其端部附近应力场奇异行为的弹性力学分析•947•1引言预应力锚固技术作为边坡、围岩、基础和各种建筑物的加固手段，目前已得到了广泛的应用和很[1]大的发展。国际上，这项技术起始于