岩锚吊车梁破坏机制的计算模拟分析

摘要

采用非线性有限元方法研究了钢筋混凝土岩锚吊车梁和围岩的力学特性。结合某水电站三期扩建工程实践,假定地下厂房围岩和混凝土材料满足Drucker-Prager弹塑性本构关系,采用三维有限元方法计算模拟了岩锚吊车梁的破坏机制,并进行了相应的稳定性分析。数值模拟结果表明,地下厂房围岩与岩锚吊车梁交界面的粘聚力和摩擦系数大小对岩锚吊车梁的稳定性有着重要的影响。随着围岩与混凝土岩锚吊车梁粘聚力的降低,岩锚吊车梁的抗滑安全系数减小。而当围岩与岩锚梁交界面出现破坏时,岩锚吊车梁的安全系数为3.7。地下厂房的继续开挖对于吊车梁系统锚杆和周围岩体的应力分布有较大影响。有效控制地下厂房爆破开挖对围岩的损伤,对于改善岩锚吊车梁的受力状态和提高吊车梁的稳定性具有实际意义。