《表1 应变软化模型参数表[20]》

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《动力灾害过程中锚杆支护的极限承载能力数值模拟研究》

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为了考虑深部岩体应力峰后特性，模型采用弹塑性本构模型并进行峰后应变软化，煤层巷道的体积模量为10GPa，剪切模量为3GPa，抗拉强度为1MPa，粘聚力为0.8MPa，摩擦角为23°，其岩性软化参数采用文献[20]的参数，如表1所示。由于冲击灾害发生时间极短且毁灭性极强，造成监测设备毁坏，目前仍无法获得灾害发生时应力及应变的定量值，因此将冲击灾害发生简化为应力波扰动。边界条件设置如图1，右边界和底边界为位移约束，上边界为加载面，施加固定荷载，在左边界施加动态变化的压缩应力，模拟动力波扰动。分别设定上边界荷载为15、20、25和30MPa，模拟采深为600、800、1 000和1 200 m下的应力环境。力学阻尼选用瑞利阻尼形式，其中最小临界阻尼比为0.005，最小中心频率为50Hz。边界条件设置为静态边界。扰动应力波形取载荷波形中为谐波的一段，峰值强度取100MPa[6，21]。模型中锚杆的弹性模量为40GPa，屈服荷载为110kN，并且在模型中使用fish语言编写判断锚杆位移是否达到屈服极限的程序，如果锚杆达到屈服，则删除此锚杆单元[22]。