【摘 要】
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为揭示锚固界面损伤破坏特征及锚固体结构承载性能的衰减规律,本文基于力学性能试验、物理模拟试验、有限元分析等手段探究了影响锚固体承载性能的主要因素。揭示了锚固界面承载作用机理,多角度分析了锚固结构渐进失效破坏规律,阐明了锚杆群组锚固系统承载性衰减机制。论文主要研究内容如下:1、采用MTS万能试验机对锚固材料抗拉、抗剪、抗拉力学性能和径缩率、饱水率进行测试分析;对比分析了两种材料的力学破坏特征和基本力
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目（52034007）； 国家自然科学基金项目,偏应力作用下锚固界面损伤及锚固性能衰减规律研究（52074263）；
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为揭示锚固界面损伤破坏特征及锚固体结构承载性能的衰减规律,本文基于力学性能试验、物理模拟试验、有限元分析等手段探究了影响锚固体承载性能的主要因素。揭示了锚固界面承载作用机理,多角度分析了锚固结构渐进失效破坏规律,阐明了锚杆群组锚固系统承载性衰减机制。论文主要研究内容如下:1、采用MTS万能试验机对锚固材料抗拉、抗剪、抗拉力学性能和径缩率、饱水率进行测试分析;对比分析了两种材料的力学破坏特征和基本力学指标,探究了材料差异性、水化作用时长对材料锚固特性的影响,得出H和S两种锚固材料的各类强度极限值力学破坏特征。2、通过实验室钢管锚固体拉拔测试试验,阐明了材料强度差异对界面损伤特征的影响,得出了H材料和S材料主要失效形式分别为第二界面破坏和第一界面破坏,确定了锚固材料力学性质对锚固界面损伤的影响,探究了锚固材料刚度、脆性等因素对锚固界面强度的影响规律。3、基于光纤光栅应力传感技术进行了锚固体拉拔的实验室试验,系统分析了静载下锚固体承载的力学性能、微应变特征和声发射响应规律,从锚固体承载过程中的应力变化规律中阐明了锚固体的承载性能衰减特征,锚固体的承载性能首先由浅层锚固界面主导,随着荷载的增加,浅层锚固界面损伤破坏,主要承载界面向内滑动从而显现出锚固界面破坏的递进破坏性。4、利用循环加卸载条件下的锚固体拉拔试验,详细探究了材料差异、加载方式对锚固结构承载性能、界面微应变规律和声发射响应的影响,从试验角度阐明了锚固介质强度、加载条件对锚固系统承载特性、界面失效特征和整体破坏规律的内在影响机制。得出了锚固介质力学性能对控制锚固体的变形损伤的影响因素。分析对比静、动载状态下锚固体的承载失效的特征,阐述了动载条件下锚固体承载性能锐减的内在因素。5、运用ANSYS有限元模拟分析软件,建立了锚杆群组锚固系统的有限元分析模型,分析了锚杆群作用下锚固体的力学承载机理,探究了锚固介质力学性质及锚杆群效应对锚固体整体应变规律和界面应力分布的影响,得出了锚杆群组共同作用下的锚固结构承载性能的衰减规律。本论文有图57幅,表13个,参考文献127篇
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