确定椭圆形隧洞端头锚固锚杆轴力的解析方法

论文摘要

岩石锚杆作为一种简单有效的支护手段,已被广泛应用于隧道和采矿等工程中。目前利用解析方法只对圆形隧洞端头锚固锚杆进行了力学分析,基于深埋椭圆形隧洞围岩内任意点作用有集中力的解析函数,推导出应力和位移的精确解析解,并给出显式表达式。通过叠加原理获得多个集中力作用下的应力和位移显式表达式,并考虑隧洞开挖引起的位移,根据变形协调条件建立了求解端头锚固式锚杆轴力的线性方程组,获得锚杆无预紧力和有预紧力2种情形下每根锚杆所承受的轴力分布规律。并使用ANSYS有限元软件对所获得的解析解进行对比验证。分析了锚杆刚度、锚杆长度以及预紧力对锚杆轴力的影响。

论文目录

• 1 引言
• 2 当域内作用有一个集中力时的应力和位移解析解
• 3 锚杆轴力的确定方法
•   3.1 仅在锚杆作用下围岩的位移
•   3.2 仅在原始地应力下的围岩位移
•   3.3 求解锚杆力的基本方程
• 4 锚杆轴力与ANSYS计算结果比较
• 5 锚杆轴力的力学分析
•   5.1 弹性模量比值Es/E对锚杆轴力的影响
•   5.2 锚杆长度对锚杆轴力的影响
•   5.3 预紧力对锚杆轴力的影响
•   5.4 锚杆预紧力的确定
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吕爱钟,祝二浩

关键词: 隧道工程,椭圆形隧洞,集中力,显式表达式,端头锚固锚杆,锚杆轴力

来源: 岩石力学与工程学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 华北电力大学水电与岩土工程研究所

基金: 国家自然科学基金资助项目(11572126)~~

分类号: U455.7

DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1473

页码: 1117-1128

总页数: 12

文件大小: 824K

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