拉拔荷载下变截面锚杆承载特性研究
朱昌星
刘旭
河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 为了解决煤巷树脂锚杆承载时尾部钢材抗拔性能不能充分发挥的问题,提出一种尾部空心的变截面锚杆,开展拉拔荷载下变截面锚杆承载特性研究.方法 采用理论分析研究拉拔荷载下变截面锚杆锚固段内力分布规律、破坏模式和弹性承载力,揭示空心段对锚杆承载性能的影响规律,并通过室内拉拔试验验证理论成果.结果 结果发现:与普通锚杆相比,空心段引起锚杆轴力分布曲线非线性增加和锚固剂-围岩界面最大剪应力增大,变化幅度随着空心段尺寸参数增大而增大;变截面锚杆的2种破坏模式为锚固剂-围岩界面滑脱和变截面位置锚杆破断,根据二者发生条件推导出相应的弹性承载力计算公式和破坏模式临界状态方程,对比2种破坏模式下锚杆弹性承载力和安全性的基础上,确立以锚固剂-围岩界面滑脱为首要破坏模式;当变截面锚杆发生锚固剂-围岩界面滑脱破坏时,其弹性承载力随着空心段尺寸参数增大,初始阶段先缓慢下降,随后加速下降,呈现负指数衰减.结论 该研究结果可为提高煤巷支护系统的经济效益和解决传统锚杆钢材利用率较低的问题提供借鉴.
关键词：变截面锚杆承载特性破坏模式弹性承载力
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51874119)河南省教育厅基金资助项目(2011A440003)河南理工大学博士基金资助项目(B2009-96)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2025-12-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 95-102 )
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