FLAC3D中锚杆破断失效的实现及应用-李为腾.pdf

第 35 卷 第 4 期 岩石力学与工程学报 Vol.35 No.4 2016 年 4 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2016 FLAC3D 中锚杆破断失效的实现及应用 李为腾，杨 宁，李廷春，王 刚，梅玉春，玄 超 ( 山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 266590) 摘要：为解决 FLAC3D 中CABLE 单元无法实现锚杆(索)破断失效的问题，提出锚杆(索)破断判据 U(i) ≥U (i) ，在 max 此基础上建立 CABLE 单元杆体修正力学模型，修正模型增加了破断失效功能，并采用 Fish 语言编程，将修正模 型嵌入到 FLAC3D 主程序中，实现锚杆破断失效的“单元化”，由局部到整体自发实现锚杆的宏观破断效果。进行 锚杆杆体拉伸实验和锚喷支护效果对比的算例分析，结果表明：(1) 修正模型锚杆杆体拉伸荷载–位移曲线呈现出 第三阶段破断失效的特性，符合杆体实际力学行为，达到了定量破断的预期效果，且响应灵敏；(2) 地应力超过一 定值后，采用修正模型的支护方案中锚杆、锚索出现了破断，且呈现出的力学行为符合锚杆(索)破断失效力学机制， 提高了工程模拟的准确度和精度；(3) 破断实现方法扩展了 FLAC3D 的应用范围，增强了模拟能力。同时分析指出 了实现方法可达到的有益效果、存在的局限性及下一步研究方向。 关键词：岩土工程；FLAC3D ；锚杆；锚索；CABLE 单元；破断；修正模型 中图分类号：TU 43 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2016)04 –0753 –15 Implementation of bolt broken failure in FLAC3D and its application LI Weiteng ，YANG Ning ，LI Tingchun ，WANG Gang ，MEI Yuchun ，XUAN Chao (Shandong Provincial Key Laboratory of Civil Engineering Disaster Prevention，Shandong University of Science and Technology ， Qingdao，Shandong 266590 ，China) 3D Abstract ：In order to solve the problem that CABLE element in FLAC cannot be broken failure ，a broken criterion U(i) ≥U (i) was proposed and a modified mechanical model of CABLE element was established. The max broken failure function was added to the modified model and the new model was embedded in the main program 3D of