全长粘结式锚杆的受力分析

尤春安

【期刊名称】《岩石力学与工程学报》

【年(卷),期】2000(019)003

【摘要】利用Mindlin问题的位移解导出全长粘结式锚杆受力的弹性解, 讨论了这种锚杆的受力特征及其影响因数, 为锚杆的设计与计算提供了一种理论依据.【总页数】3页(339-341)

【关键词】全长粘结式锚杆;弹性解;受力特征;影响因数

【作者】尤春安

【作者单位】山东矿业学院土木系泰安 271019

【正文语种】中文

【中图分类】TD353+.6

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全长粘结抗浮锚杆施工

全长粘结抗浮锚杆施工技术摘要：简述常见抗浮锚杆的类型、全长粘结抗浮锚杆的构造与成孔、施工方法、质量控制与检测。关键词：抗浮锚杆；全长粘结抗浮锚杆；施工技术 1 前言随着城市建设的发展，地下空间的开发日益得到重视，地下空间的用途也越来越多，包括地下车库、地下商城等。大跨度空间结构，如大型公共建筑、体育场馆、商场、停车场等，存在大面积区域与地下水浮力的平衡问题；特别是高层群体建筑普遍采用整体裙房或纯地下结构，地下室埋深也越来越深，在地下水作用下，地下结构的抗浮问题越来越突出。但目前地下水浮力的确定以及地下结构的抗浮计算缺乏统一的认识，现有可参考的规范也不够明确，给抗浮设计带来一定的困难，也有一些工程出现了地下室上浮等事故。以往的抗浮方法主要以压重法为主，近年来抗浮桩的应用也越来越多，但抗浮桩的裂缝控制与耐久性、抗浮桩与基础的变形协调等问题没有得到很好的解决。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段，具有良好的地层适应性，所需作业面小，易于施工。其布置非常灵活，数量较多，锚固效率高，有利于地板均匀受力。由于其单向受力特点，抗拔力和预应力易于控制，有利于建筑结构的应力与变形协调，在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。 2 常见的抗浮锚杆形式 2．1全长粘结抗浮锚杆全长粘接抗浮锚杆杆体一般采用大直径螺纹钢筋，防腐采用加大钢筋截面及防腐涂层处理，锚杆头部直接浇注在混凝土底板内，防水较为简单。其不施加预应力，是一种被动抗力形式，锚固力发挥作用需要较大变形。但由于其构造简单，适合土层、岩层、沙砾层等，且施工效率高、周期短，相比其它形式的抗浮锚杆造价较为经济，是目前广泛采用的一种抗浮锚杆形式。 2．2普通预应力抗浮锚杆普通预应力锚杆可施加预应力，有自由段，是一种主动抗力形式，杆体一般采用钢筋或钢绞线，锚杆通过锚具锚固在底板上，可重复张拉锚杆。 2．3压力分散型锚杆压力分散型锚杆基于单孔复合锚杆法理论，是通过在锚杆的不同位置设置多个承

4-全长锚杆拉拔力

https://www.360docs.net/doc/333383274.html, 全长锚固锚杆拉拔试验研究朱自强，何现启（中南大学信息物理工程学院，长沙，410083）摘要：支护设计最基本的指标是支护能力，即支护的最大承载力。锚杆的支护能力是锚杆对围岩的最大锚固力，由于锚杆在岩土介质中受力的复杂性、多变性，因此锚固能力的计算十分困难。工程中常用拉拔试验来确定粘锚能力，但由于拉拔试验时锚杆体上的粘结剪应力分布与锚杆实际工作时不同，拉拔力并不能作为锚杆的粘锚能力。研究认为，可根据拉拔试验和锚杆的实际承载状态下载荷分布规律的不同，得出了最大拉拔力和锚固力之间的关系，为正确地利用拉技试验来检验锚杆安装质量和评估锚杆锚固能力提供了理论依据。关键词：全长锚固锚杆；拉拔试验；锚固力；最大拉拔力 study on full-grouted bolt pullout test abstract:supporting ability(maximal bearing capacity) is the basic index of supporting design。The supporting ability of bolt is the maximal anchoring force of bolt towards surrounding rock。Because of complex and variable stress of full-grouted bolts in rock and soil media,it is very difficult to determine the anchoring ability of them。We always use pullout test to determine the anchoring force ,but in pullout tes the distribition of shearing stress on bolt is different from practical situation,so pullout force cannot be used as the anchoring force of the bolt。From the study ,we known the difference of load distribution of bolt between pullout test and practical situation and get out the relation between maximal pullout force and anchoring force 。It povide the basic thereo for the tes of the quality of the bolt installation and the appraise of anchoring force using pullout test. key words: full-grouted bolt；pullout test；anchoring force；maximal pullout force 一、概述随着锚固技术应用范围的不断扩大，锚杆种类越来越多，锚杆的单体承载能力也不断地加大和提高。全长锚固锚杆作为锚杆的一种重要类型，在地下工程支护中得到了广泛应用。其与端锚锚杆相比有如下优点： (1)全长锚固的作用主要是提高了锚固岩体的关键力学参数粘结强度Ｃ、内摩擦角φ值及对围岩提供了支护反力Δσ,而端部锚固的作用是仅对围岩提供了支护反力Δσ. （2）在相同条件下,全长锚固的锚固作用效果是端部锚固的整数倍[1]。对全长锚固锚杆的作用机理，科技工作者和工程技术人员作了大量的研究工作，得出了许多有益的结论。但是，由于问题的复杂性，再加上端头锚固锚杆在地下工程中应用较早，人们在研究中忽视了全长锚固锚杆和端头锚固锚杆在受力机制上的区别，不正确地套用了端头锚固锚杆的支护理论和设计方法，严重阻碍了人们对全长锚固锚杆支护规律性的认识。近年来，国内外许多单位和科技工作者对全长锚固锚杆的作用机理，采用模拟试验、理论分析、数值计算、现场实测等研究方法，开展了较为系统的研究工作。随着研究的不断深入，人们对全长锚固锚杆的作用机理有了一个比较清楚地认识，取得了一大批研究成果。逐步认识到对于全长锚固锚杆，拉拔试验时锚杆的受力状态和实际完全不同，因此用拉拔试验来反映这类锚杆的锚固能力是不确切的。

全长粘接抗浮锚杆施工技术

全长粘结抗浮锚杆施工技术许永（1975—），男，本科，工程师，项目经理（中铁八局集团昆明铁路房屋建筑有限公司，云南昆明650011）摘要：简述常见抗浮锚杆的类型、全长粘结抗浮锚杆的构造与成孔、施工方法、质量控制与检测。关键词：抗浮锚杆；全长粘结抗浮锚杆；施工技术 1前言随着城市建设的发展，地下空间的开发日益得到重视，地下空间的用途也越来越多，包括地下车库、地下商城等。大跨度空间结构，如大型公共建筑、体育场馆、商场、停车场等，存在大面积区域与地下水浮力的平衡问题；特别是高层群体建筑普遍采用整体裙房或纯地下结构，地下室埋深也越来越深，在地下水作用下，地下结构的抗浮问题越来越突出。但目前地下水浮力的确定以及地下结构的抗浮计算缺乏统一的认识，现有可参考的规范也不够明确，给抗浮设计带来一定的困难，也有一些工程出现了地下室上浮等事故。以往的抗浮方法主要以压重法为主，近年来抗浮桩的应用也越来越多，但抗浮桩的裂缝控制与耐久性、抗浮桩与基础的变形协调等问题没有得到很好的解决。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段，具有良好的地层适应性，所需作业面小，易于施工。其布置非常灵活，数量较多，锚固效率高，有利于地板均匀受力。由于其

单向受力特点，抗拔力和预应力易于控制，有利于建筑结构的应力与变形协调，在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。 2 常见的抗浮锚杆形式 2．1全长粘结抗浮锚杆全长粘接抗浮锚杆杆体一般采用大直径螺纹钢筋，防腐采用加大钢筋截面及防腐涂层处理，锚杆头部直接浇注在混凝土底板内，防水较为简单。其不施加预应力，是一种被动抗力形式，锚固力发挥作用需要较大变形。但由于其构造简单，适合土层、岩层、沙砾层等，且施工效率高、周期短，相比其它形式的抗浮锚杆造价较为经济，是目前广泛采用的一种抗浮锚杆形式。 2．2普通预应力抗浮锚杆普通预应力锚杆可施加预应力，有自由段，是一种主动抗力形式，杆体一般采用钢筋或钢绞线，锚杆通过锚具锚固在底板上，可重复张拉锚杆。 2．3压力分散型锚杆压力分散型锚杆基于单孔复合锚杆法理论，是通过在锚杆的不同位置设置多个承载体，并采用无粘结预应力钢绞线将总的锚杆力分散传递到各个承载体上，将集中拉力转化为几个较小的压力，分散地作用于几个较短的锚固段上。 3 全长粘结抗浮锚杆施工技术 3．1施工流程

锚杆、土钉的区别(完整版)

锚杆与土钉 (1) 第一章锚杆与土钉的概念 (1) 第一节锚杆 (1) 第二节土钉 (2) 第二章锚杆与土钉的区别 (3) 第一节土钉与锚杆不同之处 (3) 第三章知识延伸 (5) 第一节喷锚支护 (5) 第二节锚杆和锚索的区别 (6) 第四章重要认知 (7) 第五章总结 (8)

锚杆与土钉按李广信教授的话，土钉是树上的鸟巢，锚杆是树上一根线挂着一个鸟巢。以下我们来具体讨论下两者具体的区别，首先先认清楚以下几个概念。第一章锚杆与土钉的概念第一节锚杆将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。是一种设置于钻孔内,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体,它一端与工程构筑物相连,另一端锚入土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力,用以维护构筑物的稳定。一般由锚头段和锚固段三部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体．根据土体类型、工程特性与使用要求，土层锚杆锚固体结构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型3类。

第二节土钉用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋即带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形条件下被动受力，并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体，采用直接击入的方法置入土中。土钉墙支护适用于下列土体：可塑、硬塑或坚硬的黏性土，胶结或弱胶结（包括毛细水黏结）的粉土、砂土或角砾，填土、风化岩层等。

第二章锚杆与土钉的区别第一节土钉与锚杆不同之处一、受力机理 1）土钉是被动受力，即土体发生一定变形后，土钉才受力，从而阻止土体的继续变形； 2）锚杆是主动受力，即通过对锚杆时间预应力，在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形。二、受力范围 1）土钉是全长受力，不过受力方向分为两部分，潜在滑裂面把土钉分为两部分，前半部分受力方向指向潜在滑裂面方向，后半部分受力方向背向潜在滑裂面方向； 2）锚杆则是前半部分为自由端，后半部分为受力段，所以有时候在锚杆的前半部分不充填砂浆。三、二者的本质区别在于工作机理的不同：土钉是一种土体加筋技术，以密集排列的加筋体作为土体补强手段，提高被加固土体的强度与自稳能力；锚杆是一种锚固技术，通过拉力杆将表层不稳定岩土体的荷载传递至岩土体深部稳定位置，从而实现被加固岩土体的稳定。当土体发生一定变形后，土钉随着这个变形而提供抗力，这时受力特性和锚杆一样。只是它是全长受力。滑烈面所分成的两断受力方向是一样的，均为指向坡内。而锚杆在预应力的作用下，主动受力，始终是对坡体提供指向坡内的抗力，随着预应力的损失和坡体变形的停止，退化为土钉。四、其他的一些区别 1、是否加预应力？yes-->锚杆；no-->土钉。 2、是否有专门的锚固机构？yes-->锚杆；no-->土钉。 3、是否通长注浆？yes-->土钉；no-->锚杆。

锚杆计算书

从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算关键词：全长粘结岩石锚杆；承载力；计算摘要：全长粘结岩石锚杆是岩土工程中常采用的工程措施。各行业的设计规范对全长粘结岩石锚杆的设计计算均有相关规定。由于出发点的差异，各种规范对全长粘结岩石锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发，对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般要求，总结和探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 1、引言锚杆是岩土工程中常见的工程处理措施，在建筑、水利、公路、铁道、港口等岩土工程中经常使用，其中全长粘结岩石锚杆是常见的一种锚杆形式。为规范锚杆工程的设计，建筑、公路、铁道、水利等行业的设计规范对锚杆的设计计算作了相关的规定。但由于各规范的出发点不同，对锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发，对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的要求，总结全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般规定，并进一步探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 2、各种规范对全长粘结岩石锚杆承载力计算的规定：对全长粘结岩石锚杆承载力计算在很多规范中均有规定，笔者摘录如下：（1）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）8.6.3条：对设计等级为甲级的建筑物，单根锚筋承载力特征值t R 应通过现场实验确定；对于其它建筑物可按下式计算： lf d R t 18.0π≤……………（8.6.3）式中： f —砂浆与岩石间的粘结强度特征值； 1d —锚杆孔直径； l —锚杆的有效锚固长度；（2）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）7.2.2条～7.2.3条：锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求： y a s f N A 20ξγ≥ ……………（7.2.2）

全长粘结岩石锚杆承载力的计算

从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算2008-02-17 11:51 分类：工程技术字号：大中小从几种规范来探讨全长粘结岩石锚杆承载力的计算关键词：全长粘结岩石锚杆；承载力；计算摘要：全长粘结岩石锚杆是岩土工程中常采用的工程措施。各行业的设计规范对全长粘结岩石锚杆的设计计算均有相关规定。由于出发点的差异，各种规范对全长粘结岩石锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发，对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般要求，总结和探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 1、引言锚杆是岩土工程中常见的工程处理措施，在建筑、水利、公路、铁道、港口等岩土工程中经常使用，其中全长粘结岩石锚杆是常见的一种锚杆形式。为规范锚杆工程的设计，建筑、公路、铁道、水利等行业的设计规范对锚杆的设计计算作了相关的规定。但由于各规范的出发点不同，对锚杆计算的内容和要求也不尽相同。本文试从现行各规范对全长粘结岩石锚杆计算的规定出发，对比分析各行业对全长粘结岩石锚杆承载力验算的要求，总结全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般规定，并进一步探讨全长粘结岩石锚杆承载力验算的一般方法。 2、各种规范对全长粘结岩石锚杆承载力计算的规定：对全长粘结岩石锚杆承载力计算在很多规范中均有规定，笔者摘录如下：（1）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）8.6.3条：对设计等级为甲级的建筑物，单根锚筋承载力特征值应通过现场实验确定；对于其它建筑物可按下式计算：（2）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）7.2.2条～7.2.3条：锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求：

全长粘结型锚杆施工工艺

全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案一、工程概况保阜高速公路位于河北省保定市的西部，起于保沧高速公路起点，向西经过满城县、顺平县、唐县、曲阳县和阜平县，终于河北保定与山西忻州两市交界，与山西境内规划忻阜高速公路相接。K63+000～K63+201路段，需要采用相应的工期短、经济合理、技术可行、安全适用的防护措施进行处治，拟采用全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。对各施工段落的断面尺寸、中线及高程进行复测。对所有的复测进行详细的记录、绘图和整理。采用横断面放样的方法放出路基占地界、坡脚、边沟、护坡道及路基中线的具体位置，并测量横断面。在第一级边坡局部碎落及危石地段进行削坡处理，将其缓至1:0.6-0.75。在一级坡脚设置混凝土矮挡墙压脚，高度1m，宽度根据坡脚与排水沟外沿的距离及坡面情况确定，若在挡墙高度内坡面不平整，则用混凝土补平。二、进场人员设备及材料 K63+000～K63+201路段至 10月1日以进场一下：（1）施工负责人：梁建辉，施工队长：谭传平，安全负责人：郭良春，施工人员30人。（2）机械设备

潜孔钻3台，各种型号空压机3台，喷浆机3台，搅拌罐2套，注浆泵2套，电焊机、切割机等设备若干。（3）材料 Φ25钢筋20T，Φ8钢筋10T，P.O42.5水泥100T，中砂200m3，0.5-1.0cm碎石60m3，其它辅助材料若干。（4）脚手架搭设脚手架搭设采用扣件、架管式。所需架管、扣件、垫板、竹夹板、防护网、锚筋等材料；搭设10m高、170m宽双排脚手架；二步三跨使用连墙件拉结一次；铺设竹夹板作为施工平台；三、技术说明（1）锚杆钻孔 1.钻孔孔位按设计要求或监理工程师指定的位置进行钻孔，确保开孔偏差不大于10cm。 2．钻孔方法采用潜孔钻成孔 3．钻孔孔径钻孔孔径满足设计要求，设计要求钻孔直径90mm。 4．钻孔孔深孔深应超过锚索设计长度0．5～1．0m，终孔后清孔要彻底。满足设计要求，若发现孔深虽已达到预定深度，但仍未穿透破碎带或断层等软弱岩层时，则延长孔深，直至监理工程师认可

全长粘结型锚杆施工工艺

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注浆泵2套，电焊机、切割机等设备若干。（3）材料 Φ25钢筋20T，Φ8钢筋10T，P.O42.5水泥100T，中砂200m3，0.5-1.0cm碎石60m3，其它辅助材料若干。（4）脚手架搭设脚手架搭设采用扣件、架管式。所需架管、扣件、垫板、竹夹板、防护网、锚筋等材料；搭设10m高、170m宽双排脚手架；二步三跨使用连墙件拉结一次；铺设竹夹板作为施工平台；三、技术说明（1）锚杆钻孔 1.钻孔孔位按设计要求或监理工程师指定的位置进行钻孔，确保开孔偏差不大于10cm。 2．钻孔方法采用潜孔钻成孔 3．钻孔孔径钻孔孔径满足设计要求，设计要求钻孔直径90mm。 4．钻孔孔深孔深应超过锚索设计长度0．5～1．0m，终孔后清孔要彻底。满足设计要求，若发现孔深虽已达到预定深度，但仍未穿透破碎带或断层等软弱岩层时，则延长孔深，直至监理工程师认可为止。 5．孔斜控制

全长粘结型锚杆施工工艺

全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案一、工程概况保阜高速公路位于河北省保定市的西部，起于保沧高速公路起点，向西经过满城县、顺平县、唐县、曲阳县和阜平县，终于河北保定与山西忻州两市交界，与山西境内规划忻阜高速公路相接。K63+000～K63+201路段，需要采用相应的工期短、经济合理、技术可行、安全适用的防护措施进行处治，拟采用全长粘结型锚杆+喷射混凝土方案。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。在施工开始前认真进行施工测量放样工作。对各施工段落的断面尺寸、中线及高程进行复测。对所有的复测进行详细的记录、绘图和整理。采用横断面放样的方法放出路基占地界、坡脚、边沟、护坡道及路基中线的具体位置，并测量横断面。在第一级边坡局部碎落及危石地段进行削坡处理，将其缓至1:0.6-0.75。在一级坡脚设置混凝土矮挡墙压脚，高度1m，宽度根据坡脚与排水沟外沿的距离及坡面情况确定，若在挡墙高度内坡面不平整，则用混凝土补平。二、进场人员设备及材料 K63+000～K63+201路段至2010年10月1日以进场一下：（1）施工负责人：梁建辉，施工队长：谭传平，安全负责人：郭良春，施工人员30人。（2）机械设备潜孔钻3台，各种型号空压机3台，喷浆机3台，搅拌罐2套，

锚杆粘结力分布

锚杆锚固段粘结力分布计算方法黄中木渠时勤文摘锚杆的抗拔力计算式是岩土锚固工程设计中的一个关键技术问题。工程实践和研究表明，锚固段的内力沿杆长分布是不均匀的，杆体轴力和剪力集度均向根部衰减。下面就弹性范围内分别介绍国内和国外的几种计算方法，并提出按共同变形原理得出的计算方法。关键词粘结力分布锚杆围岩变形 1．衰减规律理论的计算方法关于衰减规律理论的计算，以往多采用局部变形假定，即用一系列独立作用的“切向弹簧”来描述锚固段同围岩之间的关系，得出杆体轴力和剪力的分布规律为： ()[]() l sh z l h sh P P ββ-+? =0 ()[]() l sh z l h ch P q βββ-+?=0 (1-1) 式中： l ––锚固段长度，h ––锚固段埋深，z ––坐标 P 0––锚杆中轴力，P ––拉拔力，q ––单位长度锚固体上的剪力集度 b b s b b s E d k E A k 2 24πβ== 其中：d b ––锚杆直径，E b ––锚杆变形模量，k s ––浆体的综合剪切刚度。这种传统的计算方法难以正确地反映围岩特性(变形模量)对锚固段内力分布的影响。为了考虑杆体﹑浆体和围岩的共同作用，现在国内通常要采用有限元[5]和FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)等数值计算方法。 2．邓-肯理论的计算方法[6][7][8] 邓-肯等人也认为粘结力按衰减规律分布，但是他们认为在弹性条件下，剪应力分布呈高度的非线性，剪应力主要集中在锚固段的顶部，沿锚杆呈指数衰减。 x x e r Ω-Ω= 012 1 στ (1-2) 其中：()2 1121? ? ?? ?? -=Ωr r r R 当 ()112r r r <- ()2 11221/ln ?? ????=Ωr r r R 当 ()112r r r <- 式中：r 1––锚杆直径，r 2––孔洞直径； x ––所要求的点到锚固段顶部的距离； R=E g /E b ，E g 为浆体弹性模量。邓-肯理论认为剪应力主要集中在锚固段的顶部，剪应力沿锚杆呈指数衰减。因此，这种理论只适合于短锚杆计算中。其锚固段长度： Ω = 6 .4b l (m)

全长粘结式锚杆对巷道肩窝控制的数值分析

全长粘结式锚杆对巷道肩窝控制的数值分析中国矿业大学　李华祥中国矿业大学北京研究生部　丁伯中摘　要　全长粘结式锚杆以其可靠的支护性能和全新的支护机理深得广大岩土工作者的欢迎,对巷道肩窝处的控制是全锚系统的关键所在。本文在全锚作用机理分析的基础上,运用数值分析方法,借助先进的数值分析软件FLAC,对这一问题进行了系统的分析,并归纳出其中的规律。关键词　全长粘结式锚杆　FLAC　巷道肩窝　等效节点力全长粘结式锚杆通过粘结剂作用,与围岩成为一体,充分利用围岩的自承能力,改变传统支护被动承压进而产生阻抗的作用机理,真正实现了支架围岩共同承载的目的,是一种优越且有发展前途的新型支护方式。但由于目前对此作用机理认识尚处于探索之中,其理论设计多偏重于工程类比法。在全锚系统中,对巷道肩窝的控制又是该系统的关键,为弥补这方面理论分析的不足,运用数值分析手段将是一种行之有效的方法。在这类分析软件中,FLAC软件是一种广为使用的优秀软件,非常适用采矿以及其他岩土问题的分析,有助于对全长粘结式锚杆作用机理的认识。 1　FLAC简介 FLAC是连续介质快速拉格朗日分析的英文缩写,是由美国明尼苏达ITASCA软件公司编制开发的显式有限差分程序。该程序的基本原理和算法与离散元法相似,但它应用了节点位移连续条件,可以对连续介质进行大变形分析,具有较强的前后处理功能。既可以通过执行数据命令文件进行计算,也可以通过人机对话交互式进行。对于FLAC Ver2.25版本,程序可将计算区域内的介质划分为若干个二维单元,单元间以节点相连,对某一节点施加荷载之后,该节点的运动方程可以写成时间步长的有限差分形式,在某一微小的时间段内,作用于该节点的荷载只对周围的若干节点有影响。根据单元节点的速度变化和时间段,程序可求出单元之间的相对位移,进而求出单元应变,再根据单元材料的本构方程即可求出单元应力。随着时间段的增长,这一过程将扩展到整个计算区域,直至边界。 FLAC程序具有较丰富的材料库,可以模拟弹性模型、莫尔一库仑模型、节理模型、应变强化以及软化模型,可运用滑动面模拟断层和节理,可通过设定两个坐标点来设置梁杆单元,模拟锚杆作用,可有效地用来模拟采矿和岩土工程中锚杆支护问题。 2　全长锚杆对巷道肩窝控制的数值分析模型由全长粘结式锚杆作用机理可知,决定系统整体强度的参数有锚杆设计参数、材料强度、围岩属性,锚杆安装工艺、巷道半径等对系统强度也有一定的影响,而决定系统相对强度的参数有锚杆安装位置和安装角度。锚杆安装位置要求锚杆布置均匀,对安装角度要求为:非巷道肩窝处垂直巷道周边,靠近肩窝处有一定的倾角。影响该倾角大小的主要因素是围岩受垂直方向和水平方向作用力的相对大小。根据以上分析,对水平匀质岩层,以矩形巷道为例,其全长粘结式锚杆控制巷道肩窝的数值分析模型如图1所示。其中,P1、P2为垂直与水平方向等效节点作用力, 为顶板锚杆靠巷道肩窝处 ? 12 ?煤矿设计1997年第9期