›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (10): 2965-2971.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

粘结式锚杆在爆炸动载下轴向应力分布研究

单仁亮,周纪军,夏 宇,孔祥松,常力夫,徐 成   

  1. 中国矿业大学 力学与建筑工程学院,北京 100083
  • 收稿日期:2011-04-22 出版日期:2011-10-10 发布日期:2011-10-13
  • 作者简介:单仁亮,男,1964年生,博士,教授、博士生导师,主要从事岩土工程方面的教学与研究
  • 基金资助:

    中央高校基本科研业务费专项基金项目资助(No. 2010YL09)。

Axial stress distribution of grouted rockbolts subjected to blast loading

SHAN Ren-liang, ZHOU Ji-jun, XIA Yu, KONG Xiang-song, CHANG Li-fu, XU Cheng   

  1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China
  • Received:2011-04-22 Online:2011-10-10 Published:2011-10-13

摘要: 通过物理模型试验,研究在爆炸动载作用下临近工作面支护锚杆的应力状态。根据相似条件和简化假设,采用集中装药进行工程掏槽爆破模拟,利用粘贴在锚杆上的应变片测得近区端锚和全锚锚杆的轴向应变波。测试结果表明,爆破引起锚杆振动时间约为6 ms,经过9 ms的缓降期锚杆变形趋于稳定值;动载期间端锚锚杆在杆体中部锚固段测得峰值应力比杆体尾部自由段的值大,但相差不大,动载过后尾部的残余应力较大;全锚锚杆在杆体尾部测得的峰值应力和残余应力都远大于杆体中部测得值。利用无限体内一点受法向集中力作用的位移势函数,推导锚固体及周围岩体的轴向应力分布,并计算一定预应力在锚固区产生的附加轴向应力,结合动应力的作用分析锚杆的受力状态

关键词: 粘结式锚杆, 模型试验, 爆炸动载, 轴向应力波, 预应力

Abstract: By model test, the stress distribution of anchored rockbolts close to working face is studied when subjected to blast loading. Based on similar condition, simplification and hypothesis, engineering cutting blasting was simulated in mass charge. Axial strain waves measured from strain gauges mounted on rockbolts were recorded considering both of end-anchored and full grouted rockbolts. Test results show that rockbolt vibration approximately ceases after duration of 6 ms and then bolt deformation keeps stable in 9 ms. For end-anchored bolts, peak stress on middle locations of bolts in anchor section is slightly greater than the value of tail location in smooth section when bolts are subjected to blast loading; but the latter presents a greater residual stress. For full grouted bolts, peak stress and residual stress measured on tail section exceed the values on central section. Utilizing displacement potential function of the infinite body under single force, distribution of axial stress on anchoring body and surrounding rock is theoretically deduced; and additive axial stress on anchored section is calculated under some prestress. Based on the state of additive axial stress and dynamic stress, stress condition of rockbolt is analyzed.

Key words: grouted rockbolt, model test, blast loading, axial stress wave, prestress

中图分类号: 

  • TD 353
[1] 李剑, 陈善雄, 余飞, 姜领发, 戴张俊. 预应力锚索加固高陡边坡机制探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 707-713.
[2] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[3] 陈贺, 张玉芳, 张新民, 魏少伟, . 高压注浆钢花管微型桩抗滑特性 足尺模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 428-436.
[4] 艾希, 冷伍明, 徐方, 张期树, 翟斌, . 新型预应力路基水平附加应力计算的图表法[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 253-266.
[5] 于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[6] 郭院成, 李明宇, 张艳伟, . 预应力锚杆复合土钉墙支护体系增量解析方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 253-258.
[7] 秦伟, 戴国亮, 马李志, 裴铭海, 王磊, 朱光耀, 高博, . 珊瑚礁地层中PHC桩原位静载试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 381-389.
[8] 雷华阳, 胡垚, 雷尚华, 祁子洋, 许英刚, . 增压式真空预压加固吹填超软土微观结构特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 32-40.
[9] 王东坡, 陈政, 何思明, 陈克坚, 刘发明, 李明清, . 泥石流冲击桥墩动力相互作用物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3363-3372.
[10] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[11] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[12] 卢谅, 石通辉, 杨东, . 置换减载与加筋复合处理方法对路基不 均匀沉降控制效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3474-3482.
[13] 杨文波, 邹涛, 涂玖林, 谷笑旭, 刘雨辰, 晏启祥, 何川. 高速列车振动荷载作用下马蹄形断面隧 道动力响应特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3635-3644.
[14] 蔡雨, 徐林荣, 周德泉, 邓超, 冯晨曦, . 自平衡与传统静载试桩法模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3011-3018.
[15] 孙飞, 张志强, 易志伟. 正断层黏滑错动对地铁隧道结构影响 的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3037-3044.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 吴 琼,唐辉明,王亮清,林志红. 库水位升降联合降雨作用下库岸边坡中的浸润线研究[J]. , 2009, 30(10): 3025 -3031 .
[2] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[3] 陈红江,李夕兵,刘爱华. 矿井突水水源判别的多组逐步Bayes判别方法研究[J]. , 2009, 30(12): 3655 -3659 .
[4] 和法国,谌文武,韩文峰,张景科. 高分子材料SH固沙性能与微结构相关性研究[J]. , 2009, 30(12): 3803 -3807 .
[5] 雷永生. 西安地铁二号线下穿城墙及钟楼保护措施研究[J]. , 2010, 31(1): 223 -228 .
[6] 尚守平,岁小溪,周志锦,刘方成,熊 伟. 橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量的试验研究[J]. , 2010, 31(2): 377 -381 .
[7] 肖 忠,王元战,及春宁,黄泰坤,单 旭. 波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析[J]. , 2010, 31(8): 2648 -2654 .
[8] 柴 波,殷坤龙,陈丽霞,李远耀. 岩体结构控制下的斜坡变形特征[J]. , 2009, 30(2): 521 -525 .
[9] 赵洪波,茹忠亮,张士科. SVM在地下工程可靠性分析中的应用[J]. , 2009, 30(2): 526 -530 .
[10] 徐 扬,高 谦,李 欣,李俊华,贾云喜. 土石混合体渗透性现场试坑试验研究[J]. , 2009, 30(3): 855 -858 .