端锚式锚杆数值模拟及其受力分析

摘要

结合有限单元法,使用隐式锚杆单元来模拟端锚式锚杆,推导杆体和预应力对模型的附加刚度贡献,并对锚杆的端锚力也给予恰当模拟。隐式锚杆单元隐含在岩体单元中,极大地简化有限元模型划分。但锚杆应力计算值与工程实测值相比往往偏大,考虑到锚杆对岩体的局部影响效应因素,进一步分析锚杆与岩体的相互作用,导出岩体在弹塑性状态下变形与锚杆力间的解析关系式。结果显示,当岩体进入塑性、变形较大时,用推导公式对锚杆变形、应力进行修正是非常必要的。最后的算例分析表明,隐式锚杆能较好地模拟支护效果,用修正方法算得的锚杆力与实测值较为接近。为更加精确地模拟锚杆的支护效果提供一些有益的方法。