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基于颗粒离散元法的锚固节理剪切行为宏细观研究
基于颗粒离散元法的锚固节理剪切行为宏细观研究
摘要：
锚固节理剪切行为的研究对于工程开挖、岩石支护设计等具有重要意义。本文基于颗粒离散元法，对锚固节理剪切行为进行了宏观和细观研究。首先，通过对节理和锚杆等建筑物的宏观力学特性进行分析，确定了宏观模型中的参数。然后，通过颗粒离散元法对节理剪切行为进行了模拟，并对模拟结果进行了分析和讨论。最后，对研究结果进行了总结，并对进一步研究提出了展望。
关键词：锚固节理、颗粒离散元法、宏观、细观、剪切行为
1.引言
节理是岩体中由于构造变形或矿物共生作用形成的裂隙面，锚固节理则是在工程中通过锚杆等锚固材料来增加节理的稳定性和承载能力。节理剪切行为的研究对于岩体稳定性分析和工程设计具有重要意义。本文采用颗粒离散元法对锚固节理的剪切行为进行了宏观和细观研究。
2.锚固节理宏观模型
在建筑物锚固设计中，常常采用宏观模型来描述锚固节理的力学行为。宏观模型中，节理被简化为一个或多个平面裂隙，通过锚杆对其进行锚固。根据节理的性质和工程实际情况，确定了宏观模型中的参数，如节理面倾角、摩擦角等。
3.锚固节理颗粒离散元模型
为了更加深入地研究节理的剪切行为，本文采用颗粒离散元法来模拟节理的微观行为。颗粒离散元法是一种基于颗粒和其间相互作用力的数值计算方法，能够模拟材料的颗粒间相互作用和变形行为。通过建立节理颗粒模型，对节理的剪切行为进行了模拟，并得到了剪切力随时间的变化曲线。
4.模拟结果分析与讨论
通过对模拟结果的分析和讨论，发现锚固节理在剪切过程中会出现摩擦力的变化，摩擦力随着时间的增加而增加。这是由于锚固材料对节理的限制作用和摩擦力的存在导致的。另外，模拟结果还显示了节理的剪切失稳过程，剪切失稳会导致节理的破裂和局部变形。
5.结论与展望
本文通过基于颗粒离散元法的研究，对锚固节理的剪切行为进行了宏观和细观研究。模拟结果表明，在节理剪切过程中，锚固材料的摩擦力起到了重要的作用。通过进一步改进模型和参数，可以进一步研究节理的剪切行为，为工程开挖和岩石支护设计提供理论依据。
参考文献：
1.HoekE,Carranza-TorresC,CorkumB.Hoek-Brownfailurecriterion—2002edition[M].CanadianRockMechanicsAssociation,2002.
2.CundallPA.Acomputermodelforsimulatingprogressive,largescalemovementsinblockyrocksystems.ProceedingsoftheSymposiumoftheInternationalSociety:RockMechanics,1971:129-136.
3.BandisSC,LumsdenAC,BartonNR.Fundamentalsofrockjointdeformation[J].InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences&GeomechanicsAbstracts,1983,20(6):249-268.