[發(fā)明專利]一種巖質(zhì)邊坡非預(yù)應(yīng)力錨索有效錨固長度的計算方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810906304.2 | 申請日: | 2018-08-10 |
| 公開(公告)號: | CN108984957B | 公開(公告)日: | 2023-05-26 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 歐陽章智;梁文靜 | 申請(專利權(quán))人: | 中國電建集團貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司 |
| 主分類號: | G06F30/20 | 分類號: | G06F30/20 |
| 代理公司: | 貴州聯(lián)德佳為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 52123 | 代理人: | 石誠 |
| 地址: | 550000 貴*** | 國省代碼: | 貴州;52 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 巖質(zhì)邊坡非 預(yù)應(yīng)力 有效 錨固 長度 計算方法 | ||
1.一種巖質(zhì)邊坡非預(yù)應(yīng)力錨索有效錨固長度的計算方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1:建立灌漿體周圍巖體破壞體模型:建立非預(yù)應(yīng)力錨索灌漿體周圍巖體破壞體模型;
步驟2:以破壞面速度場確定錨索的極限抗拔力:結(jié)合步驟一建立灌漿體周圍巖體速度場,依據(jù)塑性力學理論推導滑移面內(nèi)能損耗和外力功率,并根據(jù)內(nèi)外功互等定理,推導出錨索所能承受的最大拉拔力的計算式;
步驟3:以巖體破壞面的計算單元確定錨索的極限抗拔力:建立巖體破壞面計算單元的應(yīng)力分布情況,并根據(jù)力的平衡條件推導錨索所能承受的最大拉拔力計算式;
步驟4:建立錨索有效錨固長度計算方法:結(jié)合步驟2和步驟3的最大拉拔力的計算式,聯(lián)合推導得到錨索有效錨固長度的計算式;
所述計算方法的具體方法如下:
步驟2中,所述沿滑移面的內(nèi)能損耗為:
W內(nèi)=c(V2S1+V3S2)cosφ
其中:
S1—內(nèi)部錨固段破壞面的側(cè)表面積,
S2—自由段處破壞面的側(cè)表面積,
L1—錨固段有效長度,L1tanθ1=L2tanθ2;
c—錨索錨固體所在巖體的抗剪強度;
φ—錨索錨固體所在巖體的內(nèi)摩擦角,θ1、θ2—巖體破壞面傾角,
V2、V3—分別為錨固段破壞體、錨索自由段下滑速度;
所述外力功率為:
W外=[F-(W1+W2)sinα]V1
其中:
W1—錨固段椎體重量,
W2—自由段椎體重量,
V1=V2cos(θ1-φ)=V3cos(θ2-φ);
根據(jù)內(nèi)外功互等定理原理得:
由上式可得最大拉拔力:
所述步驟3中,是沿X軸的錨索軸線方向選取單元計算體,該單元破壞面的傾角為θ′,σ′i為該滑移破壞面的合應(yīng)力,由假定知,破壞面上的合應(yīng)力σ′i平行于X軸,可得:σ′n=τ′·tanθ′、和式中,σ′n為破壞面的法應(yīng)力,τ′為破壞面滑移時產(chǎn)生的屈服剪應(yīng)力;根據(jù)力的平衡條件推導錨索所能承受的最大拉拔力:
步驟4中,是將步驟2和步驟3的最大拉拔力的計算式聯(lián)合推導,得出非預(yù)應(yīng)力錨索有效錨固長度的計算式為:
式中:
γ—非預(yù)應(yīng)力錨索錨固體上覆巖體的平均容重;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖質(zhì)邊坡非預(yù)應(yīng)力錨索有效錨固長度的計算方法,其特征在于:步驟1中,所述非預(yù)應(yīng)力錨索灌漿體周圍巖體破壞體模型是由與注漿體直接黏結(jié)的筋體錨固段、自由段和錨頭組成,灌漿體周圍巖體破壞類似一個仿椎體。
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