錨固孔壁界面切應力的理論及神經網絡研究.pdf

1、本文在分析錨固失效關鍵影響因素的基礎上,確定將錨固孔壁界面上切應力作為重點研究對象,按照不同分類方式錨固可以分為多種形式,結合FLAC3D的模擬分析得出對于不同種類的錨固都可以將錨固孔壁界面上的切應力分布分為彈性區(qū)、塑性區(qū)、滑移區(qū)三個部分。結合彈塑性力學分析得到錨固孔壁界面上切應力在彈性及塑性滑移狀態(tài)下的表達式,并對其關鍵影響因素進行了細致的分析。確定了幾個關鍵影響因素對孔壁界面切應力的影響方式及影響程度。并嘗試用神經網絡的方法對孔壁界

2、面切應力的分布進行預測,取得了較好預測效果。主要研究成果如下:
　　(1)對不同類型的錨固形式進行分析,發(fā)現(xiàn)對于各類錨固形式都可以用彈性變形段,塑性變形段和滑移段三段式劃分來描述。預緊力對于錨固孔壁界面上切應力的分布有重要影響。
　　(2)彈性狀態(tài)下隨著巖體強度的降低、鉆孔尺寸的加大,錨固孔壁界面上的切應力分布范圍更加廣泛,應力集中程度更小,更均勻。在相對較大的鉆孔中錨固效果更理想。隨著錨固劑彈性模量的加大,錨固孔壁界面上的

3、切應力分布范圍更加廣泛,應力集中程度更小,更均勻,應用高彈性模量的錨固劑錨固效果更理想。
　　(3)塑性狀態(tài)下錨固孔壁界面切應力的分布隨著鉆孔直徑的增加,在錨固孔壁界面上的切應力峰值減小。隨著錨固劑彈性模量的增加,在錨固孔壁界面上的切應力分布更均勻。隨著圍巖基體彈性模量的增加,在錨固孔壁界面上的切應力峰值減小,隨著巖體泊松比的增加,在錨固孔壁界面上的切應力峰值增大。在錨固滑移段,錨固劑與孔壁之間的機械咬合力是滑移段錨固孔壁界面切應