剪切破坏是煤矿桩基工程抗浮锚杆的主要破坏模式.为改善地面控制,提高巷道锚固系统的抗剪强度至关重要.本研究通过数值模拟和实验室实验,对楔形扩孔锚杆的剪切特性进行研究.结果表明,楔形扩孔锚杆可降低锚固截面上的最大剪应力,提高抗剪强度.连接平面附近的应力集中可转移到螺栓的中间部分.此外,楔形结构还能延长锚杆剪切荷载减小时间,缩短剪切荷载增大时间,从而减小锚杆的剪切荷载.研究发现,正常锚杆的最大剪应力达到 196.82MPa,而楔形扩孔锚杆的最大剪应力为117.82MPa,比正常锚杆低40.14%.研究结果可为煤矿桩基工程抗浮锚杆施工提供参考.
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