岩石锚杆水平刚度系数的计算方法
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令 狐可 ，武运 成 ，贾乾祥
（ 京 军 区工 程 设 计 院 ， １０ ６ 南 京 ） 南 ２０ １
摘
要： 采用 数 值 方 法 ， 拟 全 粘结 岩石 锚 杆 的拉 拔 试 验 ， 得 不 同 条 件下 的 岩石 锚 杆 水 平 刚 度 系 数 ， 后 模 求 最
经 曲线 拟 合 和参 数分 析 ， 推导 出岩石 锚 杆水 平 刚度 系数 的计 算 公 式 。 有 关试 验 结果 的对 比表 明 ， 与 公式 计 算 结果 与 实 际 比较接 近 。 关 键 词 ： 石锚 杆 ； 平刚 度 系数 ； 岩 水 数值 方 法
中 图分类 号 ￣ Ｕ ５ ． ７３ Ｔ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０ ４ ２ （０ ６ １ － ８ ０ ０ １０ — ７ ６ ２ ０ ） ０ ６ — ３ １
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩ Ｎ ＥＴＨ Ｏ Ｄ Ｏ Ｍ ＦＯ Ｒ ＨＯ Ｉ ＵＺＯＮＴＡＬ ＴＩ Ｓ ＦＦＮＥＳＳ Ｃ０ＥＦＦ ＣＩ Ｉ ＥＮＴ Ｆ Ｏ ＲＯＣＫ ＡＮＣＨ ＯＲ
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尔一 库仑模 型 ， Ⅲ类 岩石 ， 模型 网格 图如 图 １ 。
情 况下 ，锚杆 的刚 度系数 值 即为上述 曲线弹性 区范 围 内的 曲线 斜率 。岩 石锚杆 水平 刚度 系数 的合 理取值 对 于 含锚 固结构 的地 下工程 设计 中考 虑锚 杆变 形影 响是
十 分有益 的 。
目前 ， 岩石 锚杆 水平 刚度 系数取 值 方法 还不 明确 ， 通常 的锚 固结 构数 值计 算 中 ， 当建 立锚 杆刚 度矩 阵时 ， 只是 简单按 照材料 力 学 的方 法取 值 １而土 层锚 杆 支 ２ ， 护结 构 虽 已提 出 了相 关 锚 杆 水 平 刚 度 系 数 的求 算 公 式 ｆ１但考 虑 到 工 程 性 质 、 用环 境 和所 采 用 的锚 杆 ３， ＇ ４ 使 形式等 方面存 在 的差异 ，单 纯采用 土层 锚杆 的计 算公 式来 确 定 岩 石 锚 杆 水 平 刚 度 系数 值 也 并 不 是 十 分 合
适。
岩 体
锚 杆
进行 锚杆 现场 的拉 拔试 验是确 定 岩石锚 杆 弹性 刚
度 系数 值 的较 好方 法 ， 但受试 验条 件所 限 ， 种方 法在 这 实际运 用 中还有一 定难 度 ， 而采用 数值 模拟 方法 ， 通过 数 值试验 手段 来确 定岩 石锚 杆水 平刚 度系数 的取 值要
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．６ ８０・
建
筑
技
术
第 ３ ７卷 第 １ 期 ２０ １ ０ ６年 １ １月
Ｖ０ ．７ Ｎｏ １ １ ．１ ３ Ｎｏ ．２ ｏ ｖ ０６
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岩石锚杆水 平 刚度 系数 的计算 方法
锚杆 拉力 与变形 ｓ 验 中 ， 曲线 的弹性 区范 围 试 在 内， 如果 存 在 ｌ Ｊ ， Ｊ为锚 杆 的 刚度 系数 ， 般 ｉ １＝｝ 则 ｊ ｍ ｊ ｝ 一
—
的计算公 式 。
’ ０
１ 数 值 模 型 的建 立
在一定 范 围岩体 上 ，进行 锚杆 拉拔试 验 的数 值模 拟 ， 网格 中包 含 了岩体单 元 与锚 杆单元 。 整体 网格 的实 际 尺寸 为 宽× ４ ｍｘ ０ 高＝ ０ ４ ｍ，按 １１ ： 的 比例划 分 网格 ， 网格 数４ ｘ ０ 采 用 四结点 单 元 ， ０４ ， 摩
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（ 京 军 区工 程 设 计 院 ， １０ ６ 南 京 ） 南 ２０ １
摘
要： 采用 数 值 方 法 ， 拟 全 粘结 岩石 锚 杆 的拉 拔 试 验 ， 得 不 同 条 件下 的 岩石 锚 杆 水 平 刚 度 系 数 ， 后 模 求 最
经 曲线 拟 合 和参 数分 析 ， 推导 出岩石 锚 杆水 平 刚度 系数 的计 算 公 式 。 有 关试 验 结果 的对 比表 明 ， 与 公式 计 算 结果 与 实 际 比较接 近 。 关 键 词 ： 石锚 杆 ； 平刚 度 系数 ； 岩 水 数值 方 法
中 图分类 号 ￣ Ｕ ５ ． ７３ Ｔ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０ ４ ２ （０ ６ １ － ８ ０ ０ １０ — ７ ６ ２ ０ ） ０ ６ — ３ １
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技
术
第 ３ ７卷 第 １ 期 ２０ １ ０ ６年 １ １月
Ｖ０ ．７ Ｎｏ １ １ ．１ ３ Ｎｏ ．２ ｏ ｖ ０６
Ａ ｃ ｉ ｃｕ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｚ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｅ ｈ ｏｏ ｖ ｅ
岩石锚杆水 平 刚度 系数 的计算 方法
锚杆 拉力 与变形 ｓ 验 中 ， 曲线 的弹性 区范 围 试 在 内， 如果 存 在 ｌ Ｊ ， Ｊ为锚 杆 的 刚度 系数 ， 般 ｉ １＝｝ 则 ｊ ｍ ｊ ｝ 一
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