地下空间的广泛应用和迅速发展,使得地下结构围岩稳定性的安全评估已成为岩土和地下工程界面临的重要课题。本文在现有的锚杆支护理论和数值分析方法基础上,利用大型有限元计算程序ANSYS,对巷道围岩变形特征与锚杆工作载荷演化规律进行了数值模拟研究,并对基于特征锚杆工作载荷无损检测的巷道围岩的稳定性实时评估的可靠性和可行性进行了验证。 本文所研究的是巷道在不同地应力作用下巷道围岩变形特征及锚杆工作载荷与巷道围岩变形和稳定性的相互关系。以锚杆与巷道围岩相互作用机理为理论依据,考虑到岩体材料的真实本构关系和边界条件,利用有限元软件ANSYS建立了数值模型。通过模拟巷道在不同地应力条件下掘进、支护、失稳、破坏的整个过程,分析巷道围岩在不同地应力作用下应力、应变的变化规律以及锚杆工作载荷的变化信息,研究巷道围岩变形特征与锚杆工作载荷的演化规律。 本文对相似模拟实验结果和数值计算结果进行对比分析,获得了巷道及围岩在不同地应力作用下锚杆工作载荷与围岩变形位移之间的对应关系。进一步验证了基于特征锚杆工作载荷无损检测的巷道围岩的稳定性实时评估的可靠性和可行性。 在此基础上,通过对锚杆工作荷载的实时检测,结合围岩及结构稳定性研究,可对围岩及支护结构的稳定性做出实时判