充气锚杆力学性能的非线性有限元分析

作     者：彭文祥 徐松山 曹佳文 尹泉 PENG Wenxiang;XU Songshan;CAO Jiawen;YIN Quan

作者机构：中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2012年第31卷第A1期

页      面：3104-3109页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50878212) 

主　　题：岩土工程 非线性 有限元法 数值分析 充气锚杆 力学性能 

摘      要：采用非线性有限元分析方法,对充气锚杆的室内模型试验进行数值分析。探讨在特定充气压力(100 kPa)、埋设深度(20 cm)、土体密度(1 500 kg/m3)、橡胶膜长度(20 cm)、厚度(2 mm)等条件下充气锚杆的力学性能。在数值模型中对充气锚杆施加不同等级的拉力,并记录不同拉力时锚杆顶端的位移,绘制荷载–位移曲线,并得出不同拉力下的位移、应变云图。这些图形直接清晰地显示出拉力增加过程中,充气锚杆及砂土土体内的位移及应力变化,得到充气锚杆失效的临界状态。确定在3种不同状态时,土体的应力形式及应力分布;并给出锚杆失效时土体的破坏模式。将数值模拟所得到的荷载–位移曲线与室内模型试验所得到的荷载–位移曲线进行对比,得出两者的结果基本一致,说明模拟结果真实可靠。