锚杆支护巷道OOFE软件开发

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锚固技术是矿山工程中加固的一种重要手段。目前,虽然已有不少的锚杆计算模型及相应的计算方法,但这些方法在对锚杆力学行为的模拟及应用等方面,尚存在着一些问题。针对杆单元模型只能反映锚杆的纵向刚度而不能反映锚杆剪切刚度的问题,本文采用了梁-杆组合单元模型,该模型能同时反映锚杆的纵向刚度和侧向刚度的作用以及锚杆预紧力的作用,以较好地模拟锚杆与围岩的相互作用。然后,对锚杆支护巷道进行了有限元静力分析和动力分析,将面向对象程序设计思想运用在锚杆支护巷道,开发了“锚杆支护巷道面向对象有限元分析系统”软件。该软件克服了传统有限元法编程思想程序可重用性和可维护性差的缺陷,具备友好的人机对话界面和一定的前后处理功能。对于静力问题,软件可对围岩的变形与受力情况以图形和数据两种形式显示,方便地查询结点位移;对于动力问题,可以动态演示巷道的振动情况以及任意时刻巷道的变形情况,显示任意结点位移、速度、加速度随时间的变化曲线;该程序能够计算动荷载作用下围岩受力与变形情况。最后,通过算例验证了软件的正确性,并给出了巷道受地震作用的实例。
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