剪切方向与锚杆倾向垂直条件下锚杆的锚固机制研究 |
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引用本文: | 黎海滨, 谭捍华, 袁维, 黄启舒, 韩振中, 王华, 彭澍. 2021. 剪切方向与锚杆倾向垂直条件下锚杆的锚固机制研究. 应用力学学报, 38(5): 1995-2003. doi: 10.11776/cjam.38.05.B226 |
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作者姓名: | 黎海滨 谭捍华 袁维 黄启舒 韩振中 王华 彭澍 |
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作者单位: | 1. 石家庄铁道大学 土木工程学院 050043 石家庄;;; 2. 贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司 550000 贵阳;;; 3. 中铁十八局集团有限公司 300222 天津 |
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基金项目: | 河北省自然科学基金青年科学基金项目 河北省自然科学基金优秀青年基金项目 国家自然科学基金 贵州省科技支撑计划 河北省教育厅重点项目 |
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摘 要: | 为了探究剪切方向与锚杆倾向垂直条件下锚杆的锚固机制,基于经典梁理论,假定锚杆受"拉-剪"联合作用,锚杆受压侧岩体作用反力沿锚杆方向呈抛物线分布,建立了剪切方向与锚杆倾向垂直的力学分析模型.综合考虑锚杆的轴向变形、挠曲变形、位移变分、变形协调关系以及临界锚固状态,得出了锚杆抗剪力计算公式.分析了锚杆产生扭转变形的原因,通过公式推导得出了相对扭转角与锚杆倾角的关系式以及临界锚固状态时扭矩的表达式.通过直剪试验验证了力学分析模型的可行性,并分析了锚杆内力对锚固效应的贡献.结果表明:试验实测抗剪力符合锚杆抗剪力计算公式,锚杆剪切变形与力学模型吻合较好且存在扭转变形;锚杆倾角越大,抗剪效果越好;锚杆抗剪力主要来自剪力的贡献,随着锚杆倾角的增大,轴力对抗剪的贡献比逐渐增大,剪力对抗剪的贡献比逐渐减小.
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关 键 词: | 锚杆 力学模型 抗剪力 扭转变形 直剪试验 贡献比 |
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