栾恒杰，曹艳伟，蒋宇静，等. 锚杆拉剪耦合失效模式在FLAC3D中的实现与应用[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2022，4( 6 )：063029.
LUAN Hengjie，CAO Yanwei，JIANG Yujing，et al. Implementation of tension-shear coupling failure mode of bolts in FLAC3D and its application[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2022，4( 6 )：063029.
锚杆拉剪耦合失效模式在FLAC3D中的实现与应用
栾恒杰1,2，曹艳伟3，蒋宇静1，管彦太2，李春平2，张孙豪1，刘建荣2
( 1. 山东科技大学 能源与矿业工程学院，山东 青岛 266590；2. 内蒙古上海庙矿业有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 016299；3. 鄂尔多斯市科技事业发展中心，内蒙古 鄂尔多斯 017000 )
摘 要：在数值模拟中准确表达锚杆的承载性能对锚固支护设计至关重要。为在FLAC3D中模拟锚杆的拉剪耦合失效模式，基于锚杆失效理论判据，采用Fish语言对Pile结构单元的本构模型进行了修正，并通过锚固结构面剪切数值模拟和室内试验验证了其有效性。以兴隆庄煤矿巷道锚固支护为工程背景开展修正模型的工程应用，分析了其适用性。工程应用结果表明：修正模型模拟得到的巷道围岩变形量更大，原始模型锚杆的剪力和轴力均维持在较高水平，而修正模型达到锚杆失效条件后剪力和轴力均降为0，修正模型条件下的模拟结果更符合现场实际。工程岩体中结构面丰富，采用Pile结构单元原始模型模拟会造成支护效果评价不准确，进而引发围岩失稳等工程灾害，因此模拟时有必要考虑锚杆的拉剪耦合失效模式。
关键词：锚杆失效；拉剪耦合；Pile单元；失效判据；修正模型
基金项目：国家自然科学基金资助项目( 52104093 )；山东省自然科学基金资助项目( ZR2019BEE065 )
作者简介：栾恒杰( 1989— )，男，山东烟台人，讲师，硕士生导师，博士，主要从事巷道支护等方面的研究工作。E-mail：luanjie0330@126.com
通信作者：蒋宇静( 1962— )，男，江苏靖江人，教授，博士生导师，博士，主要从事矿山岩体力学等方面的研究工作。E-mail：jiang@nagasaki-u. ac.jp
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