预应力锚杆锚固段应力分布规律及分析-华北农学报-中国矿业大学.PDF

第 29 卷 第 3 期 采矿与安全工程学报 Vol.29 No.3 2012 年 05 月 Journal of Mining Safety Engineering May 2012 1 文章编号：1673-3363-(2012)03-0365-06 预应力锚杆锚固段应力分布规律及分析 郑西贵，张农，薛飞 ( 中国矿业大学矿业工程学院，煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221116) 摘要 为揭示预应力锚固机理及优化围岩支护参数，基于前人对锚固力的研究，对锚杆— 围岩系 统进行理论分析，得出弹性状态下围岩体内剪应力及压应力分布表达式，借助 Matlab 数值计算软 件，计算不同锚固方式、围岩性质、锚杆直径及预紧力下预应力在杆体及围岩中的分布情况。结 果表明：不同锚固方式下，预应力分布形式基本相同，作用范围不同，加长锚固方式可增大预应 力的作用范围；预应力锚固在软岩中的效果较硬岩好；增加锚杆直径可以改善黏锚力在围岩中的 扩散效果；增加预紧力无法改变锚固段预应力扩散范围，但可以提高其应力峰值，同时可提高孔 口附近围岩的压应力，对表层围岩应力状态的改善效果较好。 关键词 锚固预应力；预紧力；锚固方式；影响因素 中图分类号 TD 353 文献标识码 A Study on Stress Distribution Law in Anchoring Section of Prestressed Bolt ZHENG Xi-gui ，ZHANG Nong ，XUE Fei (School of Mines，State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining， China University of Mining Technology，Xuzhou ，Jiangsu 221116 ，China) Abstract To reveal the pre-stressed anchor mechanism and optimize the supporting parameters of surrounding rock, the stress of the anchor and surrounding rock system was analyzed in this paper, and the expressions of shear and compressive stress distribution in surrounding rock under the elastic state were obtained. By using MATLAB, the pre-stress distributions in the rod body and surrounding rock under different conditions were calculated, such as different anchoring methods, surrounding rock prop- erties, bolt diameters and pre-tightened fo