金属矿山

作者：柳凯于庆磊蒲江涌曹永胜勒治华

单位：东北大学岩石破裂与失稳研究所,辽宁 沈阳 110819

关键词：锚杆支护,黏结滑移,锚固剂厚度,承载特性,数值模拟,

基金：国家自然科学基金联合基金项目(编号:U21A20106);国家自然科学基金项目(编号:52074060);中央高校基本科研业务费专项(编号:N2101036,N2101045)。

为研究不同锚固剂厚度条件下锚固系统的拉拔承载特性和界面应力分布规律,引入界面三线性黏结滑移模型,对FLAC3D中接触面的本构关系进行了改进,并通过拉拔试验验证了改进模型的有效性。利用改进后的模型,进行了不同砂浆锚固剂厚度条件下的锚杆拉拔数值模拟试验,分析了不同锚固剂厚度条件下锚杆锚固的力学特性。研究结果表明:锚固剂厚度会显著影响锚固界面的切应力分布及锚固系统的极限承载力,适当增加锚固剂厚度能够提高锚固系统的极限承载力。随着锚固剂厚度增加,弹性阶段时锚杆—锚固剂界面的切应力逐渐增大,锚固剂—围岩界面的切应力逐渐减小,锚固剂厚度增加导致锚固系统的破坏模式由锚固剂—围岩界面破坏向锚杆—锚固剂界面破坏转化。拉拔载荷作用下,锚杆与锚固剂界面及锚固剂与围岩界面的切应力均呈非均匀分布,两界面的切应力存在相互影响的关系。研究结果可为锚杆参数设计提供有益参考。

来源：2025年第11期

《金属矿山》期刊编辑部

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