右旋螺纹钢锚杆横肋间距锚固优化数值模拟研究

马双文¹，张明¹，CAO Chen^2,3，张怀东¹，REN Ting^2,3，韩军^1,3

1. 辽宁工程技术大学矿业学院2. 澳大利亚伍伦贡大学土木采矿与环境学院3. 辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心

摘 要：为了研究右旋螺纹钢锚杆不同横肋间距对其锚固性能的影响,通过ANSYS有限元数值模拟软件分析了在简支约束条件下60、100 k N载荷下横肋间距为12、24、36、48和60 mm的右旋锚杆锚固试件的受力状态。模拟结果显示:2种载荷下,锚杆杆体表面最大应力在横肋间距12、24、36、48 mm时增长较为显著,与横肋间距48 mm相比,横肋间距为60 mm时最大应力无明显增长;杆体横肋对应的树脂圈凹槽处易形成应力集中区域,且在横肋间距为48 mm时应力峰值达到最大;试件套筒外壁应变随着横肋间距增加先增大而后减小,在横肋间距为48 mm时达到最大。分析表明,在树脂与套筒内壁和杆体锚固段锚固密实情况下,横肋间距为48 mm时试件的锚固性能最优。

关键词：右旋螺纹钢锚杆;数值模拟;横肋间距;锚固性能;