锚杆加固散粒体的作用机制研究
- 出版年：2010
- 作者：马刚；周伟；常晓林；周创兵
- 单位1：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
- 出生年：1985
- 学历：博士研究生
- 语种：中文
- 作者关键词：数值模拟；散粒体；锚固；细观力学；随机模拟；非线性接触；显式有限元
- 起始页：1577
- 总页数：8
- 经费资助：国家自然科学杰出青年基金项目(50725931)；国家自然科学基金资助项目(50779047，U0970153)；武汉大学(1+4)博士研究生科研创新自主项目
- 刊名：岩石力学与工程学报
- 是否内版：否
- 刊频：月刊
- 创刊时间：1982
- 主管单位：中国科学技术协会
- 主办单位：中国岩石力学与工程学会
- 主编：冯夏庭
- 电子信箱：rock@whrsm.ac.cn
- 网址：http://www.rockmech.org
- 卷：29
- 期：8
- 期刊索取号：P478.066357
- 数据库收录：EI核心收录期刊
- 核心期刊：全国中文核心期刊
摘要
采用细观数值模拟的方法研究岩土工程中散粒体锚杆加固的作用机制，基于随机模拟技术建立加锚散粒体的三维随机颗粒模型，采用颗粒形状系数控制颗粒表面的不均匀起伏程度，基于修正的增广Lagrangian算法的非线性接触算法模拟颗粒之间、颗粒与锚固体、颗粒与承托结构的相互接触，颗粒的物理力学性质服从Weibull概率分布，采用细观损伤软化模型描述颗粒的变形和破碎。分别建立散粒体和加锚散粒体的三轴数字试样，采用位移加载来进行不同围压下的常规三轴剪切试验，研究不同加锚密度对散粒体工程力学特性的影响。数值模拟结果表明：锚杆加固的作用机制为锚固体与颗粒紧密接触、相互咬合形成摩擦阻力，承托结构形成对颗粒体的径向助力，锚杆与其附近的颗粒形成锚固区；锚杆加固能显著提高散粒体的抗剪强度和整体性，峰值主应力差提高37.8%～88.8%，初始模量提高37.4%～93.2%，内摩擦角提高13.3%～24.2%。