FLAC3D中锚杆破断失效的实现及应用

摘要：

为解决FLAC3D中CABLE单元无法实现锚杆(索)破断失效的问题,提出锚杆(索)破断判据U(i)≥Umax(i),在此基础上建立CABLE单元杆体修正力学模型,修正模型增加了破断失效功能,并采用Fish语言编程,将修正模型嵌入到FLAC3D主程序中,实现锚杆破断失效的“单元化”,由局部到整体自发实现锚杆的宏观破断效果.进行锚杆杆体拉伸实验和锚喷支护效果对比的算例分析,结果表明:(1)修正模型锚杆杆体拉伸荷载-位移曲线呈现出第三阶段破断失效的特性,符合杆体实际力学行为,达到了定量破断的预期效果,且响应灵敏;(2)地应力超过一定值后,采用修正模型的支护方案中锚杆、锚索出现了破断,且呈现出的力学行为符合锚杆(索)破断失效力学机制,提高了工程模拟的准确度和精度;(3)破断实现方法扩展了FLAC3D的应用范围,增强了模拟能力.同时分析指出了实现方法可达到的有益效果、存在的局限性及下一步研究方向.

关键词：岩土工程、FLAC3D、锚杆、锚索、CABLE单元、破断、修正模型

所属期刊栏目：35

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51279096;山东省自然科学基金资助项目BS2015NJ003;山东科技大学人才引进科研启动基金项目2015RCJJ063 Supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant No.51279096,Foundation for Outstanding Young Scientist in Shandong ProvinceGrant No.BS2015NJ003 and Scientific Research Foundation of Shandong University of Science and Technology for Recruited TalentsGrant No.2015RCJJ063

在线出版日期：2016-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：753-767