[发明专利]一种监测全长锚固锚杆杆体应力分布的方法

权利要求书

1.一种监测全长锚固锚杆杆体应力分布的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：获得巷道当量半径a₀、巷道中心到岩体中某一点的距离r和围岩表面变形量U₀，根据围岩表面变形量U₀确定围岩稳定性系数b；

选取锚杆杆体的相关参数，包括锚杆长度L、弹性模量E_b、横截面面积A_s、横截面直径d；

选取锚固剂的相关参数，包括锚固剂弹性模量E_c、锚固剂横截面面积A_c；

通过应力传感器获得托锚力Q；

步骤2：在计算机中构建锚杆杆体所受轴力及剪应力计算解析式，将步骤1获取的参数数值输入到解析式中，得到锚杆杆体的剪应力以及轴力分布规律：

其中，剪应力计算解析式：

轴力计算解析式：N＝A_bE_b(W-Ir-Kr²)；

式中，A_b为锚杆折算横截面面积，

A为围岩条件系数的乘积，即：A＝b²U₀；

u为巷道中心至锚杆端部距离，即：u＝a₀+L；

e为自然常数；

I为一次项系数，即：

K为二次项系数，即：

r_x为中性点半径，按如下关系式进行确定：

2.根据权利要求1所述的监测全长锚固锚杆杆体应力分布的方法，其特征在于：所述步骤1中，通过激光巷道断面检测仪监测得到巷道周边位移与岩体深部位移关系，根据巷道周边位移与岩体深部位移关系获得所述巷道当量半径a₀、巷道中心到岩体中某一点的距离r和围岩表面变形量U₀。

3.根据权利要求1所述的监测全长锚固锚杆杆体应力分布的方法，其特征在于：所述步骤1中，所述应力传感器为钢弦式压力盒。

4.根据权利要求1所述的监测全长锚固锚杆杆体应力分布的方法，其特征在于：所述步骤2中，将托锚力的数值实时传输到计算机中，具体方法为：通过数据储存盒记录应力传感器监测到的托锚力数值，通过数据采集器采集数据储存盒内的托锚力数值，数据采集器通过数据转接器将所采集托锚力数值传输至计算机。