[发明专利]一种全长注浆锚索力学传递性能的确定方法

权利要求书

1.一种全长注浆锚索力学传递性能的确定方法，其特征在于，其包括：

S1构建基于全长注浆锚索的锚索锚固体模型；

S2确定所述锚索锚固体模型中接触界面的剪切滑移模型；

S3基于所述剪切滑移模型，获得所述锚索锚固体模型的滑移系数；

S4构建所述接触界面不同受力阶段的力学模型，对应获得不同受力阶段的拉拔力与拉拔位移的响应关系；

S5根据所得滑移系数及响应关系，绘制全长注浆锚索承载后的拉拔力与拉拔位移的关系曲线，获取其力学传递性能；

其中，

所述锚索锚固体模型构建如下：该模型包括核心的柱体全长注浆锚索、围绕在该锚索外的柱体锚固剂及围绕在该锚固剂外的柱体围岩，所述全长注浆锚索与锚固剂之间的分界面为所述接触界面，其中，所述锚索、锚固剂和围岩均为发生弹性变形的弹性介质，所述接触界面为先发生弹性变形、再发生弹塑性变形、最后发生完全塑性变形的弹塑性介质；

所述剪切滑移模型设置如下：

其中，δ(x)表示所述接触界面的剪切滑移量，u_b(x)表示全长注浆锚索的轴向位移，u_r(x)表示围岩的轴向位移，k为黏结系数，t表示锚固剂厚度，r_b表示全长注浆锚索的半径，τ(x)表示所述接触界面的剪切应力；

所述滑移系数通过以下计算模型获得：

其中，E_b为全长注浆锚索的杨氏模量，A_b为全长注浆锚索的横截面积，E_r为围岩的杨氏模量，A_r为围岩的横截面积，τ_p为接触界面的抗剪强度，δ_p为达到接触界面抗剪强度时对应的剪切滑移量；

所述不同受力阶段包括：所述接触界面完全呈现弹性状态的弹性阶段，所述接触界面部分呈现弹性状态、部分呈现脱黏状态的弹性-脱黏阶段，及所述接触界面完全呈现脱黏状态的脱黏阶段；

其中，所述弹性阶段的所述响应关系满足：

其中，F_b为全长注浆锚索拉拔端的拉拔力，λ为滑移系数，L为全长注浆锚索的锚固长度，r_b表示全长注浆锚索的半径，τ_p为接触界面的抗剪强度，δ_p为达到接触界面抗剪强度时对应的剪切滑移量，u_b为全长注浆锚索的轴向位移；

所述弹性-脱黏阶段的响应关系满足：

其中，τ_r为接触界面的残余抗剪强度，L_e为接触界面中弹性段的长度，u_b为全长注浆锚索的轴向位移，E_b为全长注浆锚索的杨氏模量，A_b为全长注浆锚索的横截面积，E_r为围岩的杨氏模量，A_r为围岩的横截面积；

所述脱黏阶段的响应关系满足：

2.根据权利要求1所述的的确定方法，其特征在于，所述剪切滑移量δ_p基于已有的关于全长注浆锚索的拉拔试验数据获得。