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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于Pile单元改进模型的锚杆锚固角度效应数值模拟研究
  • 作者

    左海峰蒋宇静李春平刘光饶张孙豪管彦太栾恒杰刘建荣李鑫鹏

  • 单位

    内蒙古上海庙矿业有限责任公司院士专家工作站山东科技大学能源与矿业工程学院 长崎大学

  • 摘要
    为探究锚杆在不同锚固角度下的受力特征和作用机制,采用Pile单元改进模型建立具有不同锚固角度的锚固结构面数值模型,并开展一系列的单轴压缩数值试验,对锚杆的锚固角度效应进行了系统研究。结果表明:当锚固角较大时,锚固结构面试件加载过程分为4个阶段,而当锚固角较小时仅为3个阶段;随着锚固角的增加,峰值应力整体上先恒定后减小,弹性模量呈非线性降低;锚杆与试件力的相互作用主要分布在结构面与锚杆相交处以及锚杆两端;锚杆的显著变形和受力主要分布在结构面附近,大致为锚杆直径的3~4倍;随着锚固角的增大,锚杆轴力的贡献呈非线性减小,锚杆剪力的贡献呈线性增大,锚杆抗剪力呈非线性减小。
  • 关键词

    结构面锚杆支护角度效应Pile单元改进模型

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(52104093);山东省中央引导地方科技发展专项资金项目(YDZX2022141);
  • 文章目录
    1 数值模型的建立及模拟方案
    1.1 改进Pile结构单元简介
    1.2 数值模型建立
    1.3 模型参数及验证
    2 数值模拟结果分析
    2.1 试件变形与强度特性分析
    2.2 锚杆-围岩相互作用特征分析
    2.3 锚杆受力分析
    3 锚杆抗剪力演化特征
    4 结论
  • 引用格式
    左海峰,蒋宇静,李春平等.基于Pile单元改进模型的锚杆锚固角度效应数值模拟研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2023,42(05):30-39.DOI:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.05.004.
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