在动态条件下NPR电缆的定效应及其工程应用
Jie Hu1,2, Manchao He1, Zhigang Tao1
1State Key Laboratory for Tunnel Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing, 100083, China.
新的负波桑比率 (NPR) 电缆提供优越的强度和性,减轻岩石工程中的动态负载故障. 这些先进的缆显著提高了坡度稳定性,并为潜在的故障提供了早期警告.
科学领域:
- 岩石工程公司 岩石工程公司
- 地质技术工程 地质技术工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的缆在动态负载下经常会故障,原因是适应大位移的限制.
- 传统电缆的机械性能限制了它们在经历重大变形的地质材料中的有效性.
- 电缆体故障是一个常见的问题,源于传统 anchor 系统的固有特性.
研究的目的:
- 在动态负载条件下调查负波桑比率 (NPR) 电缆系系统在动态负载条件下的性能.
- 通过实验室测试和数值建模来评估NPR电缆的动态扰动减缓能力.
- 在各种动态场景下分析NPR电缆和周围岩石之间的复杂相互作用.
主要方法:
- 使用子进行动态拉出测试,以评估NPR电缆在冲击下的行为.
- 开发了一种结合的特异元素方法 (DEM) 和有限差异方法 (FDM) 模型来模拟NPR电缆岩相互作用.
- 利用DEM建模NPR电缆,接混凝土和砂岩,分析排位和接触力等参数.
- 进行显微镜分析,检查料材料和周围岩石中的故障模式.
主要成果:
- 由于其独特的结构,证明了NPR电缆的高强度,性和抗冲击性.
- 量化NPR电缆-岩石相互作用,包括相对滑动位移,辐射位移和接触力.
- 在动态负载下识别了料材料和周围岩石的故障模式.
- 验证了NPR电缆在减轻动态干扰和提高整体系统稳定性方面的有效性.
结论:
- 在岩石工程中的动态负载应用中,NPR电缆表现出卓越的机械性能.
- 合的DEM-FDM模型准确地模拟了NPR电缆岩相互作用,提供了对故障机制的洞察力.
- NPR电缆有效地加强了露天矿山的坡度稳定性,减轻了故障,并使及时警告成为可能.
- 这项研究为预测和改进NPR电缆在灾难缓解场景中的性能提供了有价值的数据.
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