CRISR学术报告之四-含缺陷锚固锚杆拉拔荷载传递机理研究

在中央高校基本科研业务项目“围压作用下含锚固缺陷全长锚固锚杆荷载传递及失效机理研究（No. N2101028）”和国家自然科学基金“深部金矿充填开采地压控制的时效性机理研究（No. U1906208）”、“深部软弱流变地层中巷道围岩-支护相互作用时空耦合效应研究（No. 52004053）”的资助下，东北大学采矿工程系岩石破裂与失稳研究所（CRISR）课题组研究了局部锚固缺陷对锚固系统的影响，对工程中锚固质量分析和修补决策提供理论技术支撑。

该研究基于锚固界面的双指数曲线剪切滑移模型和锚杆的线性强化弹塑性本构模型，建立了含缺陷的锚固锚杆拉拔荷载传递力学分析模型，对考虑锚固缺陷时锚杆的拉拔受力特征及荷载传递规律进行了分析，并探讨了拉拔过程中锚固缺陷参数对荷载传递特性的影响。

（1）通过与室内实验和数值模拟的对比结果，验证了提出模型的有效性。

图1 模型与弹性碳纤维板（FRP）-混凝土剪切试验对比结果

图2 模型与含缺陷锚固锚杆拉拔数值模拟对比结果

（2）不同锚固长度、缺陷位置以及屈服强度条件下，锚杆载荷位移曲线呈现明显不同的特征：当锚固长度相对较短时，载荷位移曲线呈现单峰曲线的特征；当锚固长度相对较短时，载荷位移曲线呈现单峰曲线的特征；当锚固长度相对较长、屈服强度较大且缺陷位于锚固中心位置时，载荷位移曲线呈现双峰曲线的特征；当锚杆发生屈服时，载荷位移曲线呈现阶段性特征，由于锚固缺陷的影响，加载阶段也可能会出现短暂的荷载降低的特征。

图3 不同锚固长度下的载荷位移曲线