锚杆对节理岩体等效凝聚力影响的数值试验研究

系统锚杆对节理岩体等效凝聚力影响数值试验初探 摘要：本文将加锚节理岩体等效弹黏塑性模型改进为等效黏弹塑性模型，采用Maxwell元件、Kelvin元件和Bingham元件串联来描述岩石、节理和锚杆的瞬时弹性变形、黏弹性变形和黏塑性变形。推导了相应的有限元计算公式，并研制了相关的有限元计算程序。然后采用数值试验方法研究了系统锚杆对节理岩体等效凝聚力的影响，认为系统锚杆对节理岩体等效凝聚力的贡献与岩体的硬软、锚杆的体积占有率、节理间距、节理倾角、锚杆倾角和受力状态等有关。 知识点： 1. 等效黏弹塑性模型：一种描述岩石、节理和锚杆的变形行为的数学模型，考虑了岩石和节理的弹性、黏弹性和黏塑性变形。 2. Maxwell元件、Kelvin元件和Bingham元件：三种常用的流变模型单元，用于描述岩石、节理和锚杆的流变行为。Maxwell元件描述瞬时弹性变形，Kelvin元件描述黏弹性变形，Bingham元件描述黏塑性变形。 3. 有限元计算公式：基于流变模型的数学公式，用于计算岩石、节理和锚杆的变形和应力分布。 4. 数值试验方法：一种研究系统锚杆对节理岩体等效凝聚力影响的方法，通过数值模拟来研究锚杆对岩体的影响。 5. 锚杆对节理岩体等效凝聚力的贡献：系统锚杆对节理岩体等效凝聚力的影响因素，包括岩体的硬软、锚杆的体积占有率、节理间距、节理倾角、锚杆倾角和受力状态等。 6. 岩石、节理和锚杆的流变行为：岩石、节理和锚杆在不同应力状态下的变形行为，包括瞬时弹性变形、黏弹性变形和黏塑性变形。 7. 等效黏弹塑性模型的应用：等效黏弹塑性模型可以应用于岩石、节理和锚杆的设计、分析和研究，例如研究锚杆对节理岩体等效凝聚力的影响。 8. 数值试验的优势：数值试验方法可以快速、经济地研究系统锚杆对节理岩体等效凝聚力的影响，避免了昂贵的实验成本和时间。 9. 岩石、节理和锚杆的相互作用：岩石、节理和锚杆之间的相互作用对节理岩体等效凝聚力的影响，例如锚杆对岩体的支撑作用和岩体对锚杆的约束作用。 10. 等效黏弹塑性模型的发展方向：等效黏弹塑性模型可以继续发展和改进，以描述更复杂的岩石、节理和锚杆的流变行为。