冲击载荷作用下端锚锚杆动态力学性能模拟研究

张玉宝; 赵晨; 张子健

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2020.04.006

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (04) : 46 -54. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2020.04.006

冲击载荷作用下端锚锚杆动态力学性能模拟研究

张玉宝, 赵晨, 张子健

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摘要

为研究端锚锚杆在冲击载荷作用下的动力响应,采用ABAQUS/Explicit软件对锚杆开展动态冲击数值模拟试验,分析不同冲击能量条件下端锚锚杆的抗冲击力学性能。研究结果表明:随着冲击能量的增大,锚杆最大冲击力和伸长率逐渐提高,锚杆全过程动力响应时间也相应增加;在冲击载荷作用下,锚杆自由端受力存在一个传递过程,即冲击瞬间靠近冲击位置的自由端杆体先受力,然后逐渐向靠近锚固端一侧传递,之后锚杆受力逐渐调整,最终趋于稳定;锚杆锚固端轴应力和剪应力分布可划分为冲击初期、中期、末期三个阶段,当冲击能量增大时,锚固端轴应力和峰值剪应力逐渐增大,锚杆更容易进入塑性屈服状态,杆体与锚固剂界面破坏也越严重。