【摘要】：本文通過了數(shù)值模擬的方法對玻璃鋼錨桿在載荷作用下界面上的剪應(yīng)力和軸力分布規(guī)律進(jìn)行了研究,并且通過改變錨桿和錨固劑的參數(shù)來探究錨桿應(yīng)力分布規(guī)律影響因素,最終達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。利用了 PFC細(xì)觀顆粒流軟件對玻璃鋼錨桿在拉拔過程中的應(yīng)力分布特征進(jìn)行研究。并將所得出的結(jié)論應(yīng)用于保德煤礦掘進(jìn)工作面的支護(hù),從而驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法對錨桿研究的準(zhǔn)確性。錨桿的界面應(yīng)力傳遞規(guī)律和分布情況對巷道圍巖錨固機(jī)理的研究非常重要。數(shù)值模擬結(jié)果表明:玻璃鋼錨桿在拉拔過程中,剪應(yīng)力的分布由錨桿的孔口開始呈現(xiàn)先增后減的分布形式,最大值的位置距離孔口較近。錨桿的軸力呈現(xiàn)出遞減的變化趨勢。通過模擬不同因素下錨桿應(yīng)力分布規(guī)律我們可以看出:錨桿直徑、錨固劑彈性模量、錨固長度和錨桿的彈性模量對錨桿應(yīng)力分布有影響。錨固劑的彈性模量越大,錨桿的剪應(yīng)力越集中,軸力的變化幅度越大。隨著錨桿彈性模量的增加,軸力逐漸增加,在錨桿兩端出現(xiàn)軸力變化幅度較小,在錨桿中部軸力變化幅度較大。隨著錨桿直徑的增加,錨桿受到的軸力減小,在孔口位置軸力的減小幅度最大,隨著錨固深度的增加,軸力的減小幅度放緩。錨桿軸力的變化幅度也隨著錨桿直徑的增加逐漸放緩。隨著錨桿錨固長度的增加,錨桿所受到的剪應(yīng)力和軸力并不是線性變化,而是在一定范圍內(nèi)隨著錨固長度的增加,剪應(yīng)力和軸力逐漸降低,當(dāng)錨固長度達(dá)到一定大小時(shí),剪應(yīng)力又會繼續(xù)增大,所以存在著最佳錨固長度。
[Abstract]:In this paper, the distribution of shear stress and axial force on the interface of FRP anchor under load is studied by numerical simulation, and the influencing factors of stress distribution of anchor are discussed by changing the parameters of anchor rod and anchoring agent. Finally, the purpose of optimal design is achieved. The stress distribution characteristics of FRP anchor during drawing are studied by PFC software. The conclusion is applied to the support of the driving face in Baode Coal Mine, which verifies the accuracy of the numerical simulation method for the study of the bolt. The law of interfacial stress transfer and distribution of bolt is very important to study the anchoring mechanism of roadway surrounding rock. The numerical simulation results show that the distribution of shear stress increases first and then decreases from the orifice of the bolt during drawing, and the maximum value is close to the orifice. The axial force of the bolt is decreasing. By simulating the stress distribution of anchor rod under different factors, we can see that the diameter of anchor rod, the elastic modulus of anchoring agent, the length of anchor and the elastic modulus of anchor rod have influence on the stress distribution of anchor rod. The greater the elastic modulus of the anchoring agent is, the more concentrated the shear stress is, and the greater the variation of axial force is. With the increase of elastic modulus of anchor rod, the axial force increases gradually, the variation range of axial force at both ends of anchor is smaller, and in the middle of anchor is larger. With the increase of anchor diameter, the axial force of the bolt decreases, and the decrease of axial force at the orifice is the largest. With the increase of anchoring depth, the decrease of axial force slows down. The variation of the axial force of the bolt also slowed down with the increase of the diameter of the bolt. With the increase of anchoring length, the shear stress and axial force are not linearly changed, but decrease gradually with the increase of anchor length, when the anchoring length reaches a certain size, the shear stress and axial force decrease gradually with the increase of anchoring length. The shear stress will continue to increase, so there is an optimal Anchorage length.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD353.6

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本文編號：2170867