[發(fā)明專利]一種監(jiān)測全長錨固錨桿桿體應(yīng)力分布的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910539931.1
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110219687B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李英明;趙呈星;張若飛;孟祥瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: E21D21/02
• 分類號: E21D21/02
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 代群群

1.一種監(jiān)測全長錨固錨桿桿體應(yīng)力分布的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：獲得巷道當(dāng)量半徑a₀、巷道中心到巖體中某一點(diǎn)的距離r和圍巖表面變形量U₀，根據(jù)圍巖表面變形量U₀確定圍巖穩(wěn)定性系數(shù)b；

選取錨桿桿體的相關(guān)參數(shù)，包括錨桿長度L、彈性模量E_b、橫截面面積A_s、橫截面直徑d；

選取錨固劑的相關(guān)參數(shù)，包括錨固劑彈性模量E_c、錨固劑橫截面面積A_c；

通過應(yīng)力傳感器獲得托錨力Q；

步驟2：在計算機(jī)中構(gòu)建錨桿桿體所受軸力及剪應(yīng)力計算解析式，將步驟1獲取的參數(shù)數(shù)值輸入到解析式中，得到錨桿桿體的剪應(yīng)力以及軸力分布規(guī)律：

其中，剪應(yīng)力計算解析式：

軸力計算解析式：N＝A_bE_b(W-Ir-Kr²)；

式中，A_b為錨桿折算橫截面面積，

A為圍巖條件系數(shù)的乘積，即：A＝b²U₀；

u為巷道中心至錨桿端部距離，即：u＝a₀+L；

e為自然常數(shù)；

I為一次項(xiàng)系數(shù)，即：

K為二次項(xiàng)系數(shù)，即：

r_x為中性點(diǎn)半徑，按如下關(guān)系式進(jìn)行確定：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測全長錨固錨桿桿體應(yīng)力分布的方法，其特征在于：所述步驟1中，通過激光巷道斷面檢測儀監(jiān)測得到巷道周邊位移與巖體深部位移關(guān)系，根據(jù)巷道周邊位移與巖體深部位移關(guān)系獲得所述巷道當(dāng)量半徑a₀、巷道中心到巖體中某一點(diǎn)的距離r和圍巖表面變形量U₀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測全長錨固錨桿桿體應(yīng)力分布的方法，其特征在于：所述步驟1中，所述應(yīng)力傳感器為鋼弦式壓力盒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測全長錨固錨桿桿體應(yīng)力分布的方法，其特征在于：所述步驟2中，將托錨力的數(shù)值實(shí)時傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，具體方法為：通過數(shù)據(jù)儲存盒記錄應(yīng)力傳感器監(jiān)測到的托錨力數(shù)值，通過數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)儲存盒內(nèi)的托錨力數(shù)值，數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器將所采集托錨力數(shù)值傳輸至計算機(jī)。