·510· 北京科技大学学报 1994年No.6 3.1分析方案及基本参数 巷道大小及形状与试验模型相同，考虑到轴对称性，计算范围取试验模型的一半，即 130mm×260mm.单元总数为335；节点总数为373，不考虑单元自重.由于模型试验过程是 充足供水的，所以在分析时假设各单元是充足吸水的，计算参数取值如下： (1)围岩的力学参数：弹性模量：E=108.5MPa;泊松比：4=0.3；粘结力C=0.044: MPa;内摩擦角：Φ=28.5（°）；外边界均布荷载：P=0.26MPa;初始含水量：W。=10%. (2)单元最大膨胀体积应力：0r=1.5MPa. (3)水泥喷层的力学参数9：弹性模量：E=1.5×10MPa;泊松比：4=0.16；粘结力： C=3.0MPa;内摩擦角：Φ=37（°）；单轴抗拉强度：RT=14.7MPa;喷层厚度：1mm;喷层单元 数：11. (4)锚杆的力学参数：弹性模量：E=2×10MPa;单轴抗拉强度：R7=1.9×103MPa 锚杆类型：非预应力锚杆 数值模拟分析方案： 方案】无支护； 方案2边墙和拱部施作锚喷支护； 方案3边墙和拱部施作锚喷支护，底板施加锚杆， 3.2模拟结果分析 图2是方案1的塑性区分布图，在底板和直墙部位进入塑性状态的单元较多，在拱顶及 拐角部位进人塑性状态的单元较少，图3是方案1的最大主应力等值线图，在墙角处的应力 集中现象相对较弱、在拱边深部形成了应力升高区， 0246810 10 8 2 0 2 -6 8 -10 图2方案1塑性区分布 图3方案1最大主应力等值线图 Fig.2 Plastic zone of No.1 Fig3 Maximum stress isogram of No.1北 京 科 技 大 学 学 报 ￾哭辫 年 ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ 分析方案及基本参数 巷道大小及 形状与试验模型 相 同 ， 考 虑 到 轴 对称 性 ， 计算 范 围取 试 验 模 型 的 一 半 ， 即 ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾川￾ 单元总数为 ￾￾￾ 节点总数为 ￾￾ ， 不 考 虑 单元 自重 ￾ 由于 模 型 试 验 过 程 是 充 足供水 的 ， 所 以 在分 析 时假设各单元是充足 吸水 的 ￾ 计算参数取值 如 下 ￾ ￾￾ 围岩 的力学 参数 ￾ 弹性模 量 ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾ 泊 松 比￾ 拜 ￾ ￾￾￾ 粘 结 力 ￾二 ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ 内 摩擦 角 ￾ 。 ￾ ￾￾ ￾ 。 ￾ 外边界 均布荷载 ￾ 尸￾ ￾￾￾￾￾初始 含水量 ￾ 叽 二 ￾￾ ￾ ￾ 单元最大膨 胀体积应力 ￾ 。 ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾ 水泥 喷层 的 力 学 参 数闷 二 弹性 模 量 ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾￾ 泊 松 比￾ 群 ￾ ￾ ￾ ￾￾ 粘 结 力 ￾ ￾二 ￾￾￾￾￾内摩擦角 ￾ 。 ￾ ￾ ￾ “ ￾￾ 单轴抗拉强 度 ￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾喷层厚度 ￾ ￾￾￾￾ 喷层单元 数 ￾ ￾￾ ￾ ￾ 锚杆 的力学参数￾ 弹性模量 ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾， ￾￾￾ 单轴抗拉强度 ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾，￾￾￾ 锚杆类 型 ￾ 非 预应力 锚杆 ￾ 数值模拟分 析方 案￾ 方 案 ￾ 无 支护 ￾ 方 案 ￾ 边墙 和 拱 部施作锚 喷支 护 ￾ 方 案 ￾ 边墙 和 拱部施作 锚 喷 支护 ， 底板施 加锚杆 ￾ ￾￾ 模拟结 果分析 图 ￾是 方 案 ￾的塑性 区 分 布 图 ， 在底 板 和 直墙部位进人 塑性状态 的单元 较 多 ， 在 拱 顶 及 拐 角部位进 人 塑性 状态 的单元较少 ￾ 图 ￾是方 案 ￾的最 大 主应 力等值 线 图 ￾ 在 墙 角处 的应 力 集 中现象 相 对较 弱 ， 在 拱边 深部形 成 了应力 升高 区 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 一￾ ￾￾￾‘￾￾￾ ￾ ， ￾￾矛 一 、一资吸￾￾ 眼犯刁扮一沪 ￾夕一﹄一、二一、一︸￾ 图 ￾ 方案 ￾塑性区分布 ￾奄￾ ￾、成让 ￾￾犯 ￾ ￾￾ 图 ￾ ￾飞￾ 方案 ￾最大主应 力等值线图 ￾肠劝￾￾￾ 劝记活 奴瞥阳￾ ￾ 卜沁 ￾ ￾