【摘要】：針對沖擊地壓造成大量錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞問題,采用動力數(shù)值計算方法,研究沖擊載荷作用下錨桿-圍巖的動力耦合作用與破壞機(jī)制。結(jié)果表明:(1)沖擊載荷作用下錨桿與圍巖振動存在明顯的"時差效應(yīng)",導(dǎo)致錨桿與圍巖非同步振動,致使錨固劑承受動態(tài)剪切作用。隨著錨固長度的增加錨桿與圍巖的振動呈同步趨勢,削弱了振動"時差效應(yīng)"引起的錨固劑剪切作用,有效避免錨桿的脫粘滑移失效;(2)隨著沖擊速度的增大,"時差效應(yīng)"導(dǎo)致錨桿錨固劑承受動態(tài)剪切作用被覆蓋,錨桿的破壞失效模式由脫粘或桿體屈服斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)殄^桿與圍巖統(tǒng)一破壞模式;(3)當(dāng)沖擊載荷頻率接近錨固圍巖體固有頻率時,沖擊載荷引起錨桿與圍巖共振,錨桿與圍巖同步振動速度幅值顯著增大,可在相對較低的沖擊速度下造成錨桿與圍巖整體失效。遠(yuǎn)離錨固圍巖體的固有頻率對錨桿-圍巖動力相互作用影響較小。
[Abstract]:In view of the failure of a large number of bolting structures caused by impact ground pressure, dynamic numerical calculation method is used to study the dynamic coupling action and failure mechanism of bolt-surrounding rock under impact load. The results show that: (1) the vibration of anchor rod and surrounding rock under impact load has obvious "time difference effect", which leads to the asynchronous vibration of anchor rod and surrounding rock, and causes the anchoring agent to bear dynamic shear action. With the increase of anchoring length, the vibration of anchor rod and surrounding rock shows a synchronous trend, which weakens the shear effect of anchoring agent caused by vibration "time difference effect" and effectively avoids the debonding slip failure of anchor rod. (2) with the increase of impact velocity, the "time difference effect" causes the anchoring agent to be covered by dynamic shear action, and the failure mode of the bolt is changed from debonding or yielding fracture of the bolt body to the unified failure mode of the bolt and surrounding rock. (3) when the frequency of impact load is close to the natural frequency of surrounding rock body, the impact load causes resonance between anchor rod and surrounding rock, and the amplitude of synchronous vibration velocity between anchor rod and surrounding rock increases significantly. Under relatively low impact velocity, the bolt and surrounding rock can fail as a whole. The natural frequency far away from anchoring rock mass has little effect on the dynamic interaction between anchor rod and surrounding rock.
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;遼寧工程技術(shù)大學(xué)沖擊地壓研究院;遼寧大學(xué);遼寧工程技術(shù)大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助(51404131) 遼寧省煤炭資源安全開采與潔凈利用工程研究中心開放基金(LNTU15KF11)
【分類號】：TD324.2

【參考文獻(xiàn)】

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5 王平;姜福興;王存文;孔令海;;大變形錨桿索協(xié)調(diào)防沖支護(hù)的理論研究[J];采礦與安全工程學(xué)報;2012年02期

6 程蓬;鞠文君;;高強(qiáng)度錨桿尾部螺紋斷裂受力分析[J];煤礦開采;2011年02期

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8 高明仕;張農(nóng);竇林名;王愷;闞甲廣;;基于能量平衡理論的沖擊礦壓巷道支護(hù)參數(shù)研究[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2007年04期

9 易長平;盧文波;;爆破振動對砂漿錨桿的影響研究[J];巖土力學(xué);2006年08期

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【共引文獻(xiàn)】

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5 高明仕;劉亞明;趙一超;高曉君;溫穎遠(yuǎn);;深部煤巷頂板沖擊裂變失穩(wěn)機(jī)制及其動力表現(xiàn)型式[J];煤炭學(xué)報;2017年07期

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7 劉志峰;;回收式錨索在復(fù)雜地層軌道交通車站基坑工程中的研究[J];中國市政工程;2017年03期

8 霍雷雷;;煤礦掘進(jìn)巷道頂板事故預(yù)防措施[J];煤炭科技;2017年02期

9 王愛文;潘一山;趙寶友;李忠華;李國臻;代連朋;;防沖錨桿索的吸能原理研究[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2017年04期

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【二級參考文獻(xiàn)】

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3 葉海林;鄭穎人;杜修力;李安洪;;邊坡動力破壞特征的振動臺模型試驗與數(shù)值分析[J];土木工程學(xué)報;2012年09期

4 潘俊鋒;寧宇;毛德兵;藍(lán)航;杜濤濤;彭永偉;;煤礦開采沖擊地壓啟動理論[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2012年03期

5 葉海林;鄭穎人;李安洪;杜修力;;地震作用下邊坡抗滑樁振動臺試驗研究[J];巖土工程學(xué)報;2012年02期

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7 潘俊鋒;;半孤島面全煤巷道底板沖擊啟動原理分析[J];煤炭學(xué)報;2011年S2期

8 楊智春;鄧慶田;;負(fù)泊松比材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究及應(yīng)用[J];力學(xué)進(jìn)展;2011年03期

9 齊慶新;彭永偉;李宏艷;李紀(jì)青;汪有剛;李春睿;;煤巖沖擊傾向性研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2011年S1期

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3 郭增池;;回收錨桿的修復(fù)方法研究[J];煤炭技術(shù);2009年12期

4 李世平;;錨桿應(yīng)變的實測與分析[J];煤炭學(xué)報;1983年01期

5 劉長武,丁開旭;注漿漿液對錨桿抗腐性的影響[J];礦山壓力與頂板管理;2000年03期

6 李相欽;水力膨脹式錨桿的應(yīng)用[J];建井技術(shù);2001年02期

7 萬世文,王志清,苗田,張存庫;兩種可切割錨桿的使用評價[J];煤;2001年01期

8 孔恒,馬念杰,王夢恕,張成平,楊振茂;新型金屬粗尾高強(qiáng)度錨桿[J];煤;2001年06期

9 馬念杰,張玉,陳剛,周仁德,盧正鑫,魏惠平,周希明,金書忱,孫衛(wèi)國,郭貴寶;新型玻璃鋼錨桿研究[J];煤礦開采;2001年04期

10 郭愛生;按裝力矩對錨桿桿體強(qiáng)度的影響[J];山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報;2001年04期

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1 范銀平;靳熙;;右旋等強(qiáng)錨桿鋼筋的生產(chǎn)實踐[A];河南省金屬學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 黃育;郭志昆;;錨桿腐蝕與防腐保護(hù)分析[A];第八次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

3 王明恕;鄭雨天;何修仁;;全長錨固錨桿的力學(xué)模型及其設(shè)計計算[A];地下工程經(jīng)驗交流會論文選集[C];1982年

4 任非凡;徐超;諶文武;;南竹加筋復(fù)合錨桿承載特征現(xiàn)場試驗[A];第十一屆全國土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

5 劉保平;陳武;席月鵬;;擴(kuò)大頭(囊式)錨桿新技術(shù)[A];2013水利水電地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)——中國水利學(xué)會地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會第12次全國學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

6 翟金明;周豐峻;劉玉堂;;擴(kuò)大頭錨桿在軟土地區(qū)錨固工程中的應(yīng)用與發(fā)展[A];錨固與注漿新技術(shù)——第二屆全國巖石錨固與注漿學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

7 張詩光;;玻璃鋼錨桿制造技術(shù)淺析[A];第十六屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

8 劉成禹;趙喜斌;張繼奎;;管式錨桿提高破碎圍巖支護(hù)效果的理論與實踐[A];中國軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進(jìn)展——第四屆深部巖體力學(xué)與工程災(zāi)害控制學(xué)術(shù)研討會暨中國礦業(yè)大學(xué)（北京）百年校慶學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

9 陸庭侃;戴耀輝;;全長錨固錨桿在回采巷道層狀頂板的工作特性[A];第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

10 張繼紅;陳文娟;;復(fù)合錨桿及其足尺試驗研究[A];第三屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2011年

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1 高穎敏翟金倫;錨桿回收有了專用鉆桿[N];中國礦業(yè)報;2003年

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3 梁冠亭;錨土界面性能測試方法與錨桿非線性受力變形特性分析[D];湖南大學(xué);2015年

4 楊卓;囊壓式擴(kuò)體錨桿錨固機(jī)理與承載特性試驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

5 丁瀟;巷道圍巖離層下錨桿荷載傳遞機(jī)理及支護(hù)設(shè)計研究[D];西安科技大學(xué);2016年

6 柯玉軍;錨桿檢測技術(shù)研究及應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2006年

7 薛道成;煤礦巷道錨桿無損檢測技術(shù)及在西山礦區(qū)的應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2013年

8 任非凡;南竹加筋復(fù)合錨桿錨固機(jī)理研究[D];蘭州大學(xué);2009年

9 梁月英;土層擴(kuò)孔壓力型錨桿的錨固機(jī)理研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2012年

10 唐仁華;錨桿（索）擋土墻系統(tǒng)可靠性分析計算方法[D];湖南大學(xué);2013年

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2 朱初初;基于能量分析的錨桿與錨索協(xié)同支護(hù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 王政;地下結(jié)構(gòu)錨桿加固技術(shù)與靜動力分析[D];河南科技大學(xué);2015年

4 曹瑞;淺埋軟弱圍巖中隧道初支結(jié)構(gòu)內(nèi)各部件支護(hù)效能探討[D];重慶交通大學(xué);2015年

5 高戰(zhàn)祥;隧道圍巖玻璃纖維錨桿錨固性能研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

6 刁長友;基于彈性波屬性錨桿錨固質(zhì)量的研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

7 蒲會中;土質(zhì)邊坡密層錨桿擋土墻對破裂面的影響研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

8 陳鑫源;深部高應(yīng)力巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計研究[D];湖南科技大學(xué);2015年

9 馬桂寧;基于協(xié)同作用的錨桿復(fù)合土釘合理間距細(xì)觀試驗研究[D];濟(jì)南大學(xué);2015年

10 王偉;昔格達(dá)土質(zhì)邊坡錨桿錨固機(jī)理研究與應(yīng)用[D];西華大學(xué);2015年

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本文編號：2417463