›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (1): 277-283.doi: 10.16285/j.rsm.2017.01.035

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

土层锚固体复合界面单元形式及力学效应研究

毕冬宾，尤志嘉，刘 群，王程程，时 健   

  1. 山东科技大学 土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590
  • 收稿日期:2015-11-13 出版日期:2017-01-11 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:毕冬宾，男，1989年生，硕士研究生，主要从事岩土工程支护研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51274131)。

Soil anchor solid composite interface element form and mechanical effects

BI Dong-bin, YOU Zhi-jia, LIU Qun, WANG Cheng-cheng, SHI Jian   

  1. College of Civil Engineering and Architecture, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China
  • Received:2015-11-13 Online:2017-01-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Nature Science Foundation of China (51274131).

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1022

摘要： 土层锚固技术在岩土工程中已得到越来越广泛应用。简单介绍了已有土层锚固界面单元形式的研究现状，分析了土层锚固界面层的特点，提出一种新的复合界面单元，该复合界面单元由接触单元和实体单元构成，其中接触单元作为锚固体与土体之间的滑动摩擦单元，实体单元体现锚杆拉拔时对周围土体的体胀特性。利用ANSYS数值模拟软件，将新的复合单元应用于锚固体与土体之间的界面层，模拟并分析锚杆拉拔时界面层的破坏特征，得到随荷载增大时界面层剪应力分布的变化过程，并将界面层的破坏分为3个阶段，即线性阶段、滑移扩展阶段、滑移阶段。通过土层锚杆原位拉拔试验，得到土层锚杆拉拔的荷载-位移曲线，分析曲线变化特征，并对数值模拟结果进行了验证。

关键词: 土层锚固, 接触界面, 界面单元, 本构关系, 数值模拟, 拉拔试验

Abstract: Soil anchoring techniques have been widely used in geotechnical engineering. The present research status of soil anchor solid interface element form is briefly described, and the characteristics of the soil anchoring interface layer are analyzed. Then a new composite interface element is proposed, which consists of a contact element and a solid element. Wherein the contact element is considered as the sliding friction element between the anchor element and soil, and the solid element reflects swelling characteristics of surrounding soil body when rock bolt is drawn. The new composite element of the interface layer between the anchor and soil is implemented into ANSYS software. The failure characteristics of the interface layer are simulated and analyzed when rock bolt is drawn. The shear stress distribution process of the interface layer is obtained with the increase of loading. The destruction of the interface layer is divided into three stages, namely the linear stage, slippage expansion stage and slippage stage. The load-displacement curve of soil anchor pull-out is obtained by in-situ soil anchor drawing tests. Finally, the characteristics of the curve are analyzed and numerical results are verified as well.

Key words: soil anchoring, contact interface, interface element, constitutive relation, numerical simulation, drawing test

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[1] 毛浩宇, 徐奴文, 李彪, 樊义林, 吴家耀, 孟国涛, . 基于离散元模拟和微震监测的白鹤滩水电站左岸地下厂房稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2470-2484.
[2] 史林肯, 周辉, 宋明, 卢景景, 张传庆, 路新景, . 深部复合地层TBM开挖扰动模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1933-1943.
[3] 张振, 张朝, 叶观宝, 王萌, 肖彦, 程义, . 劲芯水泥土桩承载路堤渐进式失稳破坏机制[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2122-2131.
[4] 苏杰, 周正华, 李小军, 董青, 李玉萍, 陈柳. 基于偏振特性的下孔法剪切波到时判别问题探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1420-1428.
[5] 杨高升, 白冰, 姚晓亮, . 高含冰量冻土路基融化固结规律研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1010-1018.
[6] 马秋峰, 秦跃平, 周天白, 杨小彬. 岩石剪切断裂面接触算法的开发与应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1074-1085.
[7] 李康, 王威, 杨典森, 陈卫忠, 亓宪寅, 谭彩. 周期振荡法在低渗透测量中的应用研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1086-1094.
[8] 金青, 王艺霖, 崔新壮, 王成军, 张珂, 刘正银, . 拉拔作用下土工合成材料在风化料-废弃轮胎 橡胶颗粒轻质土中的变形行为研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 408-418.
[9] 李翻翻, 陈卫忠, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 132-140.
[10] 夏 坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[11] 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.
[12] 闫国强, 殷跃平, 黄波林, 张枝华, 代贞伟, . 三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 329-340.
[13] 刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[14] 金爱兵, 刘佳伟, 赵怡晴, 王本鑫, 孙浩, 魏余栋, . 卸荷条件下花岗岩力学特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 459-467.
[15] 韩征, 粟滨, 李艳鸽, 王伟, 王卫东, 黄健陵, 陈光齐, . 基于HBP本构模型的泥石流动力过程SPH数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 477-485.
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