锚杆抑制临空结构面扩展的试验研究

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锚杆抑制临空结构面扩展的试验研究
通过试验研究受压作用下临空结构面的扩展特点以及锚杆的作用。试验中，模型材料为石膏，用钢板预制生成的裂纹来模拟结构面，采用铜丝、铝丝、保险丝来模拟不同刚度的锚杆。采用应变片来量测裂纹尖端的应力集中现象，利用电阻应变仪来读取应变与压力值。试验在压力机上完成。研究结果表明，随着压力的增大，临空结构面存在翼裂纹的张拉破坏与次生裂纹的剪裂纹破坏两种形式。结构面的倾角越大越容易产生翼裂纹的扩展；小倾角结构面更容易产生次生裂纹的剪切破坏方式；锚杆作用可增强结构体的力学性能，降低裂纹尖端的应力集中现象，提高裂纹尖端裂纹的起裂荷载；锚杆并不改变裂纹的起裂角度，但使翼裂纹扩展的方向向深部偏移，从而加大因翼裂纹而造成的剥离体的厚度，减缓翼裂纹的扩展速度。试验在一定程度上揭示了锚杆对监空结构面加固机制。