爆破振动下围岩支护锚杆动力响应解析解

作     者：胡帅伟 陈士海 HU Shuai-wei;CHEN Shi-hai

作者机构：华侨大学土木工程学院福建厦门361021 华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心福建厦门361021 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第1期

页      面：281-287页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(No.11672112) 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室开放课题(解放军理工大学)(No.DPMEIKF201307) 华侨大学科研基金项目(No.13BS402) 

主　　题：爆破振动 地下工程 锚杆支护 动力响应 

摘      要：为了研究爆破掘进施工对巷道支护锚杆的影响,采用结构动力学理论,从理论上推导出了锚杆在爆破地震波作用下的振动规律,计算出锚杆上的位移、振速、轴力随时间的变化,研究了黏结式锚杆在爆破动荷载作用下的动力响应特征。结果表明:自由段锚杆的轴力和轴向振速呈现指数型衰减,而锚固段锚杆的轴力和轴向振速以及剪应力呈现正弦变化,整体表现为先增大后减小。锚固长度对锚杆振动效应影响较大,不同锚固长度时锚杆受力状态不同,在锚杆满足抗拉强度的前提下,可以适当减小锚固段长度。剪切刚度对锚杆的振动有一定的影响,剪切刚度越大,锚杆与锚固砂浆之间的剪应力也越大。故为了防止锚杆不发生剪切破坏,尽量选择剪切刚度较小的锚固剂材料。研究成果对掘进爆破安全技术的提高具有一定的指导意义。