一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法，属于巷道围岩控制领域。包括：在FLAC3D中创建网格；设置网格本构模型、材料参数、边界条件；在网格中创建锚单元并模拟锚索；定义锚单元四项参数；定义并执行FISH函数curve；将实验中获得的锚固性能曲线峰值荷载后范围划分为n个阶段；定义并执行FISH函数vibration；设置结构单元阻尼振荡模式为combined‑local；设置大变形计算模式为true；记录FISH变量force、disp；对锚单元最外侧节点施加拉拔速度；以时间步方式进行加载。该方法能有效模拟压花锚索在峰值荷载后锚固力出现振荡的力学特性，有助于揭示压花锚索锚固机理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于巷道围岩控制领域，具体涉及一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法。

技术介绍

1、压花锚索是巷道围岩控制中一种岩土加固构件。与普通锚索相比，压花锚索沿索体延伸方向具有凸起的压花结构。因此，当压花锚索用于岩土加固时，压花结构可与锚固剂耦合在一起，形成楔形咬合结构，并可成倍地提高锚固力。

2、为了揭示压花锚索锚固性能，研究人员往往对压花锚索开展室内或现场锚固实验，即将锚索从岩土体中拉拔出来。在拉拔过程中，记录锚固力及拉拔位移，从而获得锚固力与拉拔位移间关系曲线，即锚固性能曲线。随后，研究人员可定量评判锚索锚固性能。

3、室内实验、现场实验虽然能客观地反映锚索锚固性能，但其往往依赖大量的实验设备及经费投入。与室内实验、现场实验相比，数值计算具有操作方便、资金投入成本低、能动态地显示锚固系统内应力应变分布特征等优点。因此，数值计算在现代岩土锚固性能分析中逐渐发挥至关重要的作用。

4、在数值计算领域，由itasca公司开发的锚单元普遍应用于锚索支护模拟中。但直接应用原始锚单元并不能准确反映压花锚索峰值荷载后的力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法，其特征在于，包括：在FLAC3D中创建网格；设置网格本构模型、材料参数、边界条件；在网格中利用structure cablecreate命令创建锚单元并模拟锚索；定义锚单元四项参数；定义FISH函数curve并要求该FISH函数curve在每个时间步均自动执行；将实验中获得的锚固性能曲线峰值荷载后范围划分为n个阶段，所述n个阶段的连接点为实验中获得的锚固性能曲线峰值荷载后范围内的波峰、波谷；定义FISH函数vibration并要求该FISH函数vibration在每个时间步均自动执行；设置结构单元阻尼振荡模式为combined-local...

【技术特征摘要】

1.一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法，其特征在于，包括：在flac3d中创建网格；设置网格本构模型、材料参数、边界条件；在网格中利用structure cablecreate命令创建锚单元并模拟锚索；定义锚单元四项参数；定义fish函数curve并要求该fish函数curve在每个时间步均自动执行；将实验中获得的锚固性能曲线峰值荷载后范围划分为n个阶段，所述n个阶段的连接点为实验中获得的锚固性能曲线峰值荷载后范围内的波峰、波谷；定义fish函数vibration并要求该fish函数vibration在每个时间步均自动执行；设置结构单元阻尼振荡模式为combined-local；设置大变形计算模式为true；记录fish变量force、disp；对锚单元最外侧节点施加沿拉拔方向且恒定的拉拔速度，大小为1×10-6m/s；以时间步方式进行加载。

2.根据权利要求1所述的一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法，其特征在于，所述边界条件为最靠近锚单元拉拔端的边界面为滚筒支撑，其它边界面为自由边界。

3.根据权利要求1所述的一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法，其特征在于，所述四项参数为：grout-stiffness、grout-cohesion、young、cross-sectional-area；所述grout-cohesion参数采用第一公式计算获得。

4.根据权利要求1所述的一种反映压花锚索峰值荷载后力学特性的确定方法，其特征在于，所述fish函数curve采用如下逻辑结构：按照第二公式计算，并将结果赋值给变量disp；获取网格节点头指针并赋值给变量pnt_gp；定义变量sum并将其设置为零；遍历所有网格节点，判断所遍历的网格节点是否位于最靠近锚单元拉拔端的边界面上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈见行，曾班全，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：