负泊松比锚杆/索力学特性及其工程应用

深部工程中岩体的复杂非线性力学行为认知与地质灾害的控制和预测，是矿山岩体力学界面临的主要挑战。具有负泊松比结构的负泊松比(negative Poisson’s ratio, NPR)锚杆具有拉不断、高恒阻力、理想弹塑性本构关系等超常特性，其恒阻力由NPR结构决定，与外载荷和岩体性质无关。NPR锚杆与岩体相互作用时，会改变岩体的力学行为，可实现岩体力学行为的降维与解耦分析；不仅可以对岩体大变形与冲击地压等地质灾害进行有效控制，同时可以通过小扰动控制的方式实现对岩体工程灾害发生机理的认知与预测，为解决深部岩体中复杂非线性问题开创了新的途径。本文介绍了NPR锚杆的静力与动力本构关系、NPR锚杆与岩体相互作用机理及其在冲击地压、滑坡等地质灾害控制与预测中的应用。