【摘 要】
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因施工简单且效果良好,锚杆在各类岩土工程中得到了相当广泛的应用。而广泛的应用需要相应的计算及设计理论作支撑。对于锚杆支护而言,有限元法应是一种较为理想的数值分析工具
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因施工简单且效果良好,锚杆在各类岩土工程中得到了相当广泛的应用。而广泛的应用需要相应的计算及设计理论作支撑。对于锚杆支护而言,有限元法应是一种较为理想的数值分析工具。目前,锚杆计算模型及相应的计算方法已有不少,但在关于锚杆与砂浆间相互作用方面的研究较少,对于锚杆的数值模拟分析尚存在着一些问题。 根据众多学者的研究,钢筋与混凝土之间的连接作用可以用弹簧来模拟,也可以使用内聚力粘结模型来模拟。同样的,锚杆与砂浆之间的连接也可以以此来进行模拟。 本文主要以曾镇强论文中的简谐波作用下锚杆拉拔试验为基础,进行锚杆砂浆界面的粘结-滑移性能的有限元模拟,主要内容如下: 1、阐析断裂能的定义,对断裂能表达式进行推导,确定了双线性内聚力模型为cohesive单元的本构模型,总结出了模型的表达式。 2、利用试验数据,得到了本文cohesive单元的具体本构参数,在Abaqus采用cohesive单元来模拟锚杆和砂浆间的粘结关系。 3、通过有限元模型计算分析,得出锚杆的应力曲线和应力变化云图,对比试验数据,证明了使用cohesive单元模拟锚杆与砂浆之间的粘结滑移关系是可行的。 4、对不同的锚杆锚固长度,分级加载,采用本文的粘结-滑移有限元模型,得出锚杆与砂浆界面层的极限情况,得到了界面层的剪应力变化趋势,与实际情况相符。
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