孙国民（贵州工程应用技术学院土木建筑工程学院，贵州　毕节　551700）



文克勒弹性地基理论在锚杆托板设计中的应用分析

孙国民
（贵州工程应用技术学院土木建筑工程学院，贵州毕节551700）

摘要：锚杆支护是煤矿巷道等地下工程的主要支护形式。托板是锚杆支护系统中的主要部件之一，托板结构参数的合理性直接决定锚杆支护的效果。采用W inkler弹性地基理论和ANSYS进行理论分析与数值模拟，研究锚杆托板结构的受力特征、应力与变形分布等随托板结构形状的变化规律，对于确保锚杆支护巷道的安全可靠，具有重要的理论意义和使用价值。

关键词：W inkler弹性地基板；锚杆支护；托板；ANSYS

一百多年前，锚杆支护就在矿山出现。托板是产生托锚力的主要构件，同时对剪锚力也产生重要影响。对于端锚锚杆，主要是依靠托板与岩体接触，压紧岩石，使围岩处于三向受力状态，阻止围岩表面破裂和变形。托板受载后将力传递给锚杆杆体，又进一步约束围岩的变形，提高围岩的稳定性。特别是在软弱围岩中，没用托板常常不能有效地防止锚杆端部附近围岩的坍塌。新的岩石锚杆标准规定：“各种锚杆在使用时，必须安装托板”，因此，研究托板对锚杆支护有重要意义。马永忠等针对目前矿井使用的钢制锚杆托板存在的诸多缺点，通过对锚杆托板的材料与结构优化设计，有限元分析，成型工艺设计，以及实验研究，研制出了纤维增强复合材料锚杆托板[1]。刘惠平根据煤巷道锚杆支护的木托板用量大，坑木难于保证正常使用，急需新型材料替代的情况，通过托板实验各项数据测定结果，得出菱镁混泥土锚杆托板具有强度高，冲击韧性好，成型方便，耐腐蚀等优点[2]。……