锚杆拉剪耦合失效模式在FLAC3D中的实现与应用_中国煤炭行业知识服务平台

锚杆拉剪耦合失效模式在FLAC3D中的实现与应用

作者

栾恒杰曹艳伟蒋宇静管彦太李春平张孙豪刘建荣
单位

山东科技大学能源与矿业工程学院内蒙古上海庙矿业有限责任公司鄂尔多斯市科技事业发展中心
摘要

在数值模拟中准确表达锚杆的承载性能对锚固支护设计至关重要。为在FLAC3D中模拟锚杆的拉剪耦合失效模式，基于锚杆失效理论判据，采用Fish语言对Pile结构单元的本构模型进行了修正，并通过锚固结构面剪切数值模拟和室内试验验证了其有效性。以兴隆庄煤矿巷道锚固支护为工程背景开展修正模型的工程应用，分析了其适用性。工程应用结果表明：修正模型模拟得到的巷道围岩变形量更大，原始模型锚杆的剪力和轴力均维持在较高水平，而修正模型达到锚杆失效条件后剪力和轴力均降为0，修正模型条件下的模拟结果更符合现场实际。工程岩体中结构面丰富，采用Pile结构单元原始模型模拟会造成支护效果评价不准确，进而引发围岩失稳等工程灾害，因此模拟时有必要考虑锚杆的拉剪耦合失效模式。
关键词

锚杆失效拉剪耦合Pile单元失效判据修正模型