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作者：刘永奎;
单位：中铁十四局集团第二工程有限公司;
摘要：预应力树脂锚杆以优异的锚固性能和施工效率广泛应用于隧道工程，但现有研究对其支护力学特性的挖掘尚有余地。首先，基于颗粒流方法构建锚杆-围岩-锚固剂受载模型，并结合树脂锚杆拉拔试验，分析各等级预应力对树脂锚杆支护刚度、轴力分布及应力场扩散的影响机制；然后，基于离散-连续耦合技术构建耦合模型，分析不同预应力大小及不同锚固长度条件下锚固系统应力场的演化规律；最后，采用抗剪数值模型，论证不同锚固长度条件下预应力对锚固系统抗剪性能的影响，得到剪切过程中的锚固系统力链分布及裂隙扩展特征。结果表明：预应力树脂锚杆的支护刚度在拉拔前期阶段显著加强，且整体支护刚度相对非预应力锚杆有所增强，施加不同预应力所得到的锚固系统承载力之间的差值约等于预应力的差值；预应力大小直接影响支护应力场的分布范围，锚固段长度过长也会抑制压应力的有效扩散；当拉拔荷载超过预应力时，预应力场开始消散；剪应力峰值随预应力的增加而提高，预应力有助于在围岩中形成压缩区，减少颗粒间受拉力链分布，延缓裂隙产生，且随着预应力的增加，锚固系统在相同剪应力作用下产生的裂隙数量逐渐减少。
关键词：颗粒流;;预应力树脂锚杆;;拉拔试验;;抗剪性能;;支护机制
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52178396）;; 中国铁建股份有限公司科研计划项目（2023-B14）;; 中铁十四局集团有限公司科研立项（14J2024-B01）
