一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法，本申请的方法考虑了释放应力和荷载应力的影响，从锚杆应对轮压荷载引起的荷载应力的抵抗能力，以及锚杆综合应对荷载应力和释放应力的抵抗能力两个方面，提供了两个安全评价指标，对岩梁锚杆的安全性进行评价。所述方法步骤包括：获取岩壁吊车梁锚杆的设计参数中的抗拉强度标准值；计算锚杆的mises应力；计算第一安全系数和第二安全系数，若第一安全系数大于或等于2.5，则判定锚杆锚杆应对轮压荷载引起的荷载应力的抵抗能力满足要求；若第二安全系数大于或等于1.5，则判定锚杆综合应对荷载应力和释放应力的抵抗能力满足要求。载应力和释放应力的抵抗能力满足要求。载应力和释放应力的抵抗能力满足要求。

【技术实现步骤摘要】
一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法


[0001]本专利技术涉及水利水电工程领域，尤其涉及地下厂房岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法。

技术介绍

[0002]岩梁锚杆一方面作为岩梁的结构之一参与岩梁的承载，产生的应力称为荷载应力，另一方面其深入围岩，同时也作为围岩的支护结构之一，参与系统支护结构限制围岩的变形。岩梁锚杆在岩梁层开挖后即完成安装，在地下厂房继续下挖过程中，围岩开挖变形必然会引起岩梁锚杆应力的增长，这部份非岩梁自重和吊车梁荷载引起的应力，称为释放应力，当围岩变形较大时，往往释放应力大于荷载应力，对岩梁锚杆的承载安全有较大的影响。
[0003]因此在进行锚杆安全性评价时，必须充分考虑围岩开挖变形引起的岩梁锚杆的释放应力。目前规范中未将释放应力计入锚杆安全系数计算中。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了克服现有技术中的锚杆安全性评价方法，未将释放应力计入锚杆安全系数计算中的不足之处，提供一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法，本申请的方法考虑了释放应力和荷载应力的影响，从锚杆应对轮压荷载引起的荷载应力的抵抗能力，以及锚杆综合应对荷载应力和释放应力的抵抗能力两个方面，提供了两个安全评价指标，对岩梁锚杆的安全性进行评价。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术的一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法，所述方法包括以下步骤，获取岩壁吊车梁锚杆的设计参数中的抗拉强度标准值f
yk
；
[0007]计算锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
；
[0008]通过数值分析模拟方法计算，模拟厂房下挖过程，获取锚杆在地下厂房下挖过程中产生的释放应力σ
y2
；
[0009]通过数值分析模拟方法计算，获取锚杆的最大剪应力τ
b
；
[0010]计算锚杆的第一mises应力σ
c1
和第二mises应力σ
c2
，所述第一mises应力σ
c1
是根据锚杆的最大剪应力τ
b
和锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
计算，所述第二mises应力σ
c2
是根据锚杆的最大剪应力τ
b
和锚杆轴向应力σ
b
计算；
[0011]根据所述锚杆的抗拉强度标准值f
yk
、锚杆的第一mises应力σ
c1
和锚杆的释放应力σ
y2
，计算第一安全系数，所述第一安全系数的计算公式为若第一安全系数大于或等于2.5，则判定锚杆应对轮压荷载引起的荷载应力的抵抗能力满足要求；
[0012]根据所述锚杆的抗拉强度标准值f
yk
和锚杆的第二mises应力σ
c2
，计算第二安全系
数，所述第二安全系数的计算公式为若第二安全系数大于或等于1.5，则判定锚杆综合应对荷载应力和释放应力的抵抗能力满足要求。
[0013]作为优选，所述锚杆的第一mises应力σ
c1
的计算步骤，进一步包括：
[0014]根据锚杆的最大剪应力τ
b
和锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
计算锚杆的第一mises应力σ
c1
，第一锚杆mises应力σ
c1
的计算公式为：
[0015][0016]作为优选，所述锚杆的第二mises应力σ
c2
的计算步骤，进一步包括：
[0017]所述锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
和释放应力σ
y2
，计算锚杆轴向应力σ
b
，锚杆轴向应力σ
b
的计算式为σ
b
＝σ
y1
+σ
y2
；
[0018]根据锚杆的最大剪应力τ
b
和锚杆轴向应力σ
b
计算锚杆的第二mises应力σ
c2
，锚杆的第二mises应力σ
c2
的计算公式为：
[0019][0020]本专利技术提供的评价方法的优点是，岩梁锚杆的安全性评价计入了释放应力的影响，并明确区分荷载应力和释放应力，同时采用双安全系数评价岩梁锚杆的安全性，避免的单一指标的片面性。主要表现在：
[0021](1)第一安全系数，K
b1
。对锚杆承载荷载应力的能力的计算过程中，在岩梁锚杆的抗拉强度标准值上扣除了岩梁锚杆的释放应力，较采用全抗拉强度标准值的方法，计算得到的安全系数更加贴近实际。
[0022](2)第二安全系数，K
b2
。在锚杆的综合承载能力的计算过程中，岩梁的轴向应力，明确计入了释放应力，较仅考虑荷载应力或模糊考虑释放应力和荷载应力的方法，计算得到的安全系数更加贴近实际。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例中的岩壁吊车梁结构示意图。
[0024]附图标记：1、上排拉杆；2、下排拉杆；3、压杆；4、轮压作用线；5、岩壁吊车梁；6、围岩。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步描述。
[0026]本专利技术的一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法，所述方法包括以下步骤，
[0027]步骤S1，获取岩壁吊车梁锚杆的设计参数中的抗拉强度标准值f
yk
；
[0028]步骤S2，计算锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
；
[0029]步骤S3，通过数值分析模拟方法计算，模拟厂房下挖过程，获取锚杆在地下厂房下挖过程中产生的释放应力σ
y2
；
[0030]步骤S4，通过数值分析模拟方法计算，获取锚杆的最大剪应力τ
b
；
[0031]步骤S5，计算锚杆的第一mises应力σ
c1
和第二mises应力σ
c2
；
[0032]步骤S6，根据所述锚杆的抗拉强度标准值f
yk
、锚杆的第一mises应力σ
c1
和锚杆的释放应力σ
y2
，计算第一安全系数，所述第一安全系数的计算式为，计算第一安全系数，所述第一安全系数的计算式为若第一安全系数大于或等于2.5，则判定锚杆应对轮压荷载引起的荷载应力的抵抗能力满足要求；
[0033]步骤S7，根据所述锚杆的抗拉强度标准值f
yk
和锚杆的第二mises应力σ
c2
，计算第二安全系数，所述第二安全系数的计算公式为若第二安全系数大于或等于1.5，则判定锚杆综合应对荷载应力和释放应力的抵抗能力满足要求。
[0034]具体的针对第一安全系数的计算方法中，所述计算锚杆的第一mises应力σ
c1
的步骤，进一步包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩壁吊车梁锚杆安全性评价方法，其特征是，所述方法包括以下步骤，获取岩壁吊车梁锚杆的设计参数中的抗拉强度标准值f
yk
；计算锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
；通过数值分析模拟方法计算，模拟厂房下挖过程，获取锚杆在地下厂房下挖过程中产生的释放应力σ
y2
；通过数值分析模拟方法计算，获取锚杆的最大剪应力τ
b
；计算锚杆的第一mises应力σ
c1
和第二mises应力σ
c2
，所述第一mises应力σ
c1
是根据锚杆的最大剪应力τ
b
和锚杆在设计最大轮压下的荷载应力σ
y1
计算，所述第二mises应力σ
c2
是根据锚杆的最大剪应力τ
b
和锚杆轴向应力σ
b
计算；根据所述锚杆的抗拉强度标准值f
yk
、锚杆的第一mises应力σ
c1
和锚杆的释放应力σ
y2
，计算第一安全系数，所述第一安全系数的计算公式为若第一安全系数大于或等于2.5，则判定锚杆应对轮压荷载引起的荷载应力的抵抗能力满足要求；根据所述锚杆的抗拉强度标准值f
yk
和锚杆的第二mises应力σ

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建林，张春生，李良权，万祥兵，方丹，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：