一种有限元-离散元耦合(FDEM)恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法

摘要

本发明公开了一种有限元‑离散元耦合(FDEM)恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法，步骤如下：①通过设置功能型四边形节理单元实现恒阻装置在FDEM中的表征；②除恒阻单元外的其余单元采用线弹性本构方程，提出了等效弹性模量和等效剪切模量计算方法；③采用浇筑方法，将锚固剂浇筑成直接拉伸和变角剪切试样，获取锚固剂的拉伸与剪切本构方程；④采用锚杆拉拔试验和锚固剂‑岩石界面拉伸与剪切试验获得锚固剂‑锚杆和锚固剂‑岩石界面本构方程；⑤采用破裂节理单元粘结修复算法，实现锚杆滞后安装的模拟。本发明公开的恒阻大变形锚杆隧道围岩加固FDEM数值模拟方法，为恒阻大变形锚杆隧道围岩加固效果预测和加固机理研究提供了数值模拟工具。