轴向荷载对锚杆横向振动特性影响的数值分析

作     者：张光辉 茅献彪 吴宇 晁刚伟 ZHANG Guanghui;MAO Xianbiao;WU Yu;CHAO Gangwei

作者机构：中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州市221116 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州市221116 碾子沟矿工程建设部陕西咸阳市713401 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2015年第35卷第3期

页      面：42-46页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金仪器专项(51227003) 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2013CB227900 2010CB226800) 

主　　题：轴向荷载 横向振动 固有频率 模态分析 接触刚度 

摘      要：基于梁的横向振动理论,建立了锚杆横向振动的力学模型,得到了轴向荷载下锚杆横向振动的控制方程。考虑了轴向荷载对锚杆托盘与围岩接触的影响,通过ANSYS建立有限元模型,将接触面用实体单元替代,对不同轴向荷载下的锚杆做了有预应力的模态分析。模拟结果表明,锚杆横向振动固有频率都随轴向荷载的增大而增大,而且对不同岩性条件下的锚杆横向振动影响稍有差别,对各阶固有频率的影响规律也不尽相同,低阶规律较为明显,其中1阶、2阶、3阶随轴向载荷基本成线性增长。该结论可为煤矿、公路以及边坡锚杆轴向受力的实时无损检测提供指导。