[發明專利]一種全長注漿錨索力學傳遞性能的確定方法

有效

• 申請號: 202210173180.8
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114547895B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 陳見行;劉磊;曾班全;陶康明;張俊文
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21D21/00;G06F119/14
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

1.一種全長注漿錨索力學傳遞性能的確定方法，其特征在于，其包括：

S1構建基于全長注漿錨索的錨索錨固體模型；

S2確定所述錨索錨固體模型中接觸界面的剪切滑移模型；

S3基于所述剪切滑移模型，獲得所述錨索錨固體模型的滑移系數；

S4構建所述接觸界面不同受力階段的力學模型，對應獲得不同受力階段的拉拔力與拉拔位移的響應關系；

S5根據所得滑移系數及響應關系，繪制全長注漿錨索承載后的拉拔力與拉拔位移的關系曲線，獲取其力學傳遞性能；

其中，

所述錨索錨固體模型構建如下：該模型包括核心的柱體全長注漿錨索、圍繞在該錨索外的柱體錨固劑及圍繞在該錨固劑外的柱體圍巖，所述全長注漿錨索與錨固劑之間的分界面為所述接觸界面，其中，所述錨索、錨固劑和圍巖均為發生彈性變形的彈性介質，所述接觸界面為先發生彈性變形、再發生彈塑性變形、最后發生完全塑性變形的彈塑性介質；

所述剪切滑移模型設置如下：

其中，δ(x)表示所述接觸界面的剪切滑移量，u_b(x)表示全長注漿錨索的軸向位移，u_r(x)表示圍巖的軸向位移，k為黏結系數，t表示錨固劑厚度，r_b表示全長注漿錨索的半徑，τ(x)表示所述接觸界面的剪切應力；

所述滑移系數通過以下計算模型獲得：

其中，E_b為全長注漿錨索的楊氏模量，A_b為全長注漿錨索的橫截面積，E_r為圍巖的楊氏模量，A_r為圍巖的橫截面積，τ_p為接觸界面的抗剪強度，δ_p為達到接觸界面抗剪強度時對應的剪切滑移量；

所述不同受力階段包括：所述接觸界面完全呈現彈性狀態的彈性階段，所述接觸界面部分呈現彈性狀態、部分呈現脫黏狀態的彈性-脫黏階段，及所述接觸界面完全呈現脫黏狀態的脫黏階段；

其中，所述彈性階段的所述響應關系滿足：

其中，F_b為全長注漿錨索拉拔端的拉拔力，λ為滑移系數，L為全長注漿錨索的錨固長度，r_b表示全長注漿錨索的半徑，τ_p為接觸界面的抗剪強度，δ_p為達到接觸界面抗剪強度時對應的剪切滑移量，u_b為全長注漿錨索的軸向位移；

所述彈性-脫黏階段的響應關系滿足：

其中，τ_r為接觸界面的殘余抗剪強度，L_e為接觸界面中彈性段的長度，u_b為全長注漿錨索的軸向位移，E_b為全長注漿錨索的楊氏模量，A_b為全長注漿錨索的橫截面積，E_r為圍巖的楊氏模量，A_r為圍巖的橫截面積；

所述脫黏階段的響應關系滿足：

2.根據權利要求1所述的的確定方法，其特征在于，所述剪切滑移量δ_p基于已有的關于全長注漿錨索的拉拔試驗數據獲得。