ANSYS 中錨桿(索)模擬探討.pdf

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1、ANSYS中錨桿（索）模擬探討DiscusstheSimulationofRockBolt(Cable)inANSYS■李衛(wèi)國陳帆■LiWeiguoChenFan[摘要]本文在某一具體邊坡支護工程中，用LINK1單元模表1巖土參數(shù)表擬錨桿(索)，把要耦合的節(jié)點定義為硬點，采用自由劃分，巖土與錨硬點就會自動轉(zhuǎn)化為節(jié)點。此方法可以解決手動計算耦合天然彈性固體內(nèi)聚內(nèi)摩點的麻煩，而且快速方便。巖土重度模量泊擦角粘結(jié)力γE松強度C名稱(kN/(MPa比Φ特征(kPa圖3施加荷載后的模型圖(°)[關(guān)鍵詞]錨桿(索)模擬有限元分析邊坡支護m3)

2、)值)本文采用Mohr-Coulomb破壞準則進行邊坡的frb(kPa)相關(guān)穩(wěn)定性分析，邊坡位移見圖4。[Abstract]Inthespecificslopesupportengineering,thisartic-卵石夾粘23.0600.29308030leusestheLINK1unittosimulatetherockbolt(cable),and土definethecouplingofthenodeasahardpoint.Adoptingfree中等～division,thehardpointswillautomati

3、callybeconvertedtono-微風(fēng)25.17000.3440250500de.Thismethodcansolvethetroubleofmanuallycalculatethe化泥巖couplingpointquicklyandeasily.強風(fēng)圖4邊坡位移云圖化砂23.5500.212511050由圖4可以得知，錨固后邊坡最大變形約為巖[Keywords]bolt(cable)simulation,finiteelementanalysis,sl-中11cm，最大位移點位于坡頂靠臨空面處。opesupport等～邊

4、坡X與Y方向的應(yīng)力見圖5、圖6。微風(fēng)24.815000.3040250800化砂一、引言巖ANSYS是一個大型通用的商業(yè)有限元軟件。功受場地放坡限制，采用預(yù)應(yīng)力錨桿（索）框架能完備的前后處理器、強大的圖形處理能力和得心梁支護的方法，支護后的邊坡安全系數(shù)為2.8，支應(yīng)手的實用工具使ANSYS易學(xué)易用。ANSYS軟件最護設(shè)計見圖2。顯著的特點是具有多場耦合分析功能，可以處理高速變形和高度非線性問題；可以較好地模擬巖土的圖5錨固后邊坡X方向應(yīng)力云圖力學(xué)性能，包括對斷層、夾層、節(jié)理、裂隙和褶皺等地質(zhì)情況的模擬；還可以考慮非線性應(yīng)力——應(yīng)變

5、關(guān)系及分期施工過程，使得實際情況在計算中得到較好反映。但是ANASYS在巖土工程應(yīng)用方面仍存在一些問題，如標準ANSYS程序中土本構(gòu)模型較少，缺少巖土工程數(shù)值計算中常用的修正劍橋模型。錨桿支圖2預(yù)應(yīng)力錨桿(索)支護方案圖6錨固后邊坡Y方向應(yīng)力云圖護是巖土工程極為常用的加固支護方法，但是ANSYS三、有限元分析——錨桿（索）的有限元模擬錨固后X方向的最大拉應(yīng)力由錨固前的303.3軟件缺少專門的錨桿單元，運用該軟件模擬錨桿支ANSYS沒有錨桿（索）單元，所以在模擬錨桿KPa減少到74.8KPa，Y方向的最大拉應(yīng)力由錨固前護時比較困難。

6、筆者嘗試用ANSYS模擬某邊坡工程（索）時大家有很多不同的看法。有的認為ANSYS的357.3KPa減少到36.4KPa。從應(yīng)力角度分析，錨桿支護效果，分析計算其穩(wěn)定安全系數(shù)。中模擬錨桿（索）不能模擬錨桿（索）與圍巖的接錨固效果還是比較明顯的，大大減少了導(dǎo)致邊坡破二、工程概況觸，建議不模擬，將圍巖和錨桿（索）作為一種材壞的拉應(yīng)力。四川省達縣南外鎮(zhèn)曹家梁興建城市風(fēng)景商住小料來模擬，根據(jù)研究的經(jīng)驗直接提高相關(guān)參數(shù)值。采用有限元強度折減法計算可知，錨固后邊坡區(qū)B區(qū)場地開挖后，將形成長約60m、高約35m的有人建議錨桿（索）可以用LINK

7、，COMBIN等單的穩(wěn)定安全系數(shù)為3.4，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。人工邊坡。鉆探揭示坡體巖土體組成由上到下分別元，它們之間用AGLUE命令粘結(jié)一下就可以。同時四、結(jié)語為卵石夾粘土層，強風(fēng)化砂巖，中等風(fēng)化泥巖以及錨桿（索）嵌入的一段要UX，UY設(shè)置為0。（1）通過ANSYS有限元分析可知，該邊坡錨固微風(fēng)化砂泥巖層。其中卵石夾粘土層最厚達到14m，個人建議用LINK1模擬錨桿（索），把要耦合支護后穩(wěn)定安全系數(shù)為3.4，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。強風(fēng)化砂巖平均厚度為5m，中等風(fēng)化泥巖平均厚度的節(jié)點定義為硬點，這樣采用自由劃分時，硬點就（2）本次邊坡模

8、擬沒有考慮邊坡的節(jié)理裂隙、11.8m。工程地質(zhì)剖面見圖1。會自動轉(zhuǎn)化為節(jié)點，此方法可以解決手動計算耦合地下水滲流等不利影響，建議邊坡穩(wěn)定性分析把節(jié)點的麻煩，而且快速方便。該單元依具體的應(yīng)用，理裂隙、地下水滲流等相關(guān)不利因素考慮進去?？赡M桁架、鏈桿