FLAC^(3D)中锚杆破断失效的实现及应用

作     者：李为腾 杨宁 李廷春 王刚 梅玉春 玄超 LI Weiteng;YANG Ning;LI Tingchun;WANG Gang;MEI Yuchun;XUAN Chao

作者机构：山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 

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

年 卷 期：2016年第35卷第4期

页      面：753-767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：国家自然科学基金资助项目(51279096) 山东省自然科学基金资助项目(BS2015NJ003) 山东科技大学人才引进科研启动基金项目(2015RCJJ063)~~ 

主　　题：岩土工程 FLAC^3D 锚杆 锚索 CABLE单元 破断 修正模型 

摘      要：为解决FLAC^(3D)中CABLE单元无法实现锚杆(索)破断失效的问题,提出锚杆(索)破断判据U(i)≥U_(max)(i),在此基础上建立CABLE单元杆体修正力学模型,修正模型增加了破断失效功能,并采用Fish语言编程,将修正模型嵌入到FLAC^(3D)主程序中,实现锚杆破断失效的单元化,由局部到整体自发实现锚杆的宏观破断效果。进行锚杆杆体拉伸实验和锚喷支护效果对比的算例分析,结果表明:(1)修正模型锚杆杆体拉伸荷载–位移曲线呈现出第三阶段破断失效的特性,符合杆体实际力学行为,达到了定量破断的预期效果,且响应灵敏;(2)地应力超过一定值后,采用修正模型的支护方案中锚杆、锚索出现了破断,且呈现出的力学行为符合锚杆(索)破断失效力学机制,提高了工程模拟的准确度和精度;(3)破断实现方法扩展了FLAC^(3D)的应用范围,增强了模拟能力。同时分析指出了实现方法可达到的有益效果、存在的局限性及下一步研究方向。