錨桿—圍巖耦合流變模型研究.pdf

1、地下工程中，錨固工程的長期性能和長期穩(wěn)定方面的研究引起了眾多研究者的重視，由巖體和支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的流變特性給硐室開挖后的支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效性和安全性能造成較大的影響和不安全因素。因此研究錨桿-圍巖在耦合作用下的長期流變力學(xué)規(guī)律，是評價錨固工程安全性、優(yōu)化支護(hù)設(shè)計的理論基礎(chǔ)。
　　本文旨在考慮錨固工程中的錨桿-圍巖耦合相互作用，并假設(shè)當(dāng)錨桿與圍巖都為粘彈性材料時，對橫斷面為圓形的隧洞支護(hù)工程的長期力學(xué)規(guī)律進(jìn)行了深入細(xì)致分析的研究，闡明了當(dāng)

2、錨桿和圍巖皆為粘彈性材料時，錨固工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)狀態(tài)隨時間的變化機理及規(guī)律，研究取得了主要成果如下:
　　1.端錨式錨桿-圍巖耦合流變作用機理研究模型錨桿視為一維流變材料，圍巖視為三維流變材料;根據(jù)錨桿-圍巖之間的相互作用力特點，參考目前主要錨桿-圍巖耦合作用基本力學(xué)模型，采用“分布力”模型作為端錨式錨桿-圍巖耦合流變的基本力學(xué)模型，并闡明了端錨式錨桿與圓形隧洞之間的相互作用力機理。
　　2.端錨式錨桿-圍巖耦合流變解析模型研

3、究在“分布力”模型建立的基礎(chǔ)上，求解出當(dāng)錨桿與圍巖都采用粘彈性本構(gòu)模型時的解析解。而粘彈性問題的求解根據(jù)彈性—粘彈性相應(yīng)原理進(jìn)行，通過Laplace變化和逆變換對問題進(jìn)行求解。在得到解析解的基礎(chǔ)上又通過具體工況計算實例進(jìn)了參數(shù)化分析和討論。
　　3.端錨式錨桿-圍巖耦合流變數(shù)值模擬與分析利用通用有限差分軟件FLAC3D，通過二次開發(fā)對端錨式錨桿-圍巖耦合流變基本模型進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，與解析解相對比分析對端錨式錨桿圍巖耦合流變基本