[发明专利]吸能锚杆/锚索的结构型让压模型的构建方法

权利要求书

1.一种吸能锚杆/锚索的结构型让压模型的构建方法，其特征在于，包括：

(1)分析吸能锚杆/锚索的结构力学特性，得到所述吸能锚杆/锚索的让压装置由锚杆杆体和套设在所述锚杆杆体外的外套管组成，且所述吸能锚杆/锚索的让压功能通过所述锚杆杆体与所述外套管在所述吸能锚杆/锚索的轴力传递点处产生相对滑动实现；

(2)确定所述吸能锚杆/锚索的让压装置的所述轴力传递点的位置；

(3)采用数值模拟软件中已有的锚杆/锚索结构单元对所述锚杆杆体和所述外套管进行模拟；

(4)对于与所述外套管重合且位于所述锚杆杆体上的第一重合部分，删除模拟时数值模拟软件自动生成的与所述第一重合部分对应的结构单元结点的结点-网格类型连接；

(5)将轴力传递点所在的所述第一重合部分上的结构单元结点确定为源结点，并搜索非轴力传递点所在的第二重合部分上的与所述源结点距离最近的结构单元结点作为目标结点，所述第二重合部分为与所述锚杆杆体重合且位于所述外套管上的重合部分，建立所述源结点与所述目标结点之间的结点-结点类型连接；

(6)定义所述结点-结点类型连接的属性，所述结点-结点类型连接的属性具体为：

对于恒阻让压过程，所述轴力传递点处的结点-结点类型连接的属性设置为：杆轴向自由度为理想弹塑性弹簧连接，其它5个自由度为固定连接，其中，理想弹塑性弹簧的刚度取大值，屈服荷载取让压荷载；非所述轴力传递点处的结点-结点类型连接的属性设置为：杆轴向自由度为自由连接，其它5个自由度为固定连接；

对于增阻或减阻让压过程，所述轴力传递点处的结点-结点类型连接的属性为：杆轴向自由度首先设置为理想弹塑性弹簧连接，再植入理想弹塑性弹簧的屈服荷载与所述源结点和所述目标结点的相对位移之间的函数关系，控制让压过程中的弹塑性弹簧的屈服荷载，其它5个自由度为固定连接；非所述轴力传递点处的结点-结点类型连接的属性设置为：杆轴向自由度为自由连接，其它5个自由度为固定连接；

(7)识别所述结点-结点类型连接，并更新与所识别的所述结点-结点类型连接对应的所述结构单元结点；

(8)在每一计算步结束后，对于非轴力传递点处的结点-结点类型连接，判断所述结点-结点类型连接对应的两个结构单元结点是否均位于所述锚杆杆体与所述外套管的重合部位，如果不是，则删除这两个结构单元结点之间的结点-结点类型连接，其中，计算步是指数值仿真计算中的迭代；

(9)分别在所述锚杆杆体和所述外套管上预先确定一个监控结点，通过计算这两个监控结点的相对位移的改变量获得当前让压量；

(10)在当前让压量达到最大让压距离时，基于所述吸能锚杆/锚索的结构力学特性，设置让压结束时的所述结点-结点类型连接的属性。

2.如权利要求1所述的吸能锚杆/锚索的结构型让压模型的构建方法，其特征在于，通过所述吸能锚杆/锚索的种类及其对应的结构力学特性确定所述吸能锚杆/锚索的让压装置的所述轴力传递点的位置。

3.如权利要求1所述的吸能锚杆/锚索的结构型让压模型的构建方法，其特征在于，在步骤(3)的模拟过程中，对非轴力传递点所在的所述外套管进行精细的结构单元划分。

4.如权利要求3所述的吸能锚杆/锚索的结构型让压模型的构建方法，其特征在于，精细的结构单元划分具体为：在对非轴力传递点所在的所述外套管进行离散化时，非轴力传递点所在的所述外套管上设置的结构单元结点比轴力传递点所在的所述锚杆杆体上设置的结构单元结点多。

5.如权利要求1所述的吸能锚杆/锚索的结构型让压模型的构建方法，其特征在于，理想弹塑性弹簧的屈服荷载与所述源结点和所述目标结点的相对位移之间的函数关系通过锚杆拉伸试验得到。