Численное и аналитическое моделирование конструкционного поведения полностью инъецированных канатных анкеров при импульсном нагружении

Разработка надежной податливой системы крепи для снижения воздействия кинетической энергии в условиях горных ударов при проведении горных выработок и тоннелей является одной из задач геотехнической инженерии. Для повышения прочности массива и минимизации смещений неустойчивого породного массива может применяться сочетание различных элементов крепи. Для обеспечения устойчивости подземных выработок важно понимать принцип работы системы крепи. Канатные анкеры широко применяются в качестве эффективной системы подземной крепи и элемента армирования для повышения устойчивости пород. Обычно считается, что канатные анкеры воспринимают статические нагрузки в условиях относительно низкого уровня напряжений; однако в условиях, склонных к горным ударам, они могут подвергаться динамическим нагрузкам. Канатные анкеры, как и другие элементы крепи, применяются в условиях горных ударов для поглощения кинетической энергии отброшенной породы и предотвращения внезапных и разрушительных отказов. В настоящей работе разработаны численная и новая аналитическая методики моделирования канатных анкеров для оценки их конструкционного поведения при статическом и динамическом нагружении. Численная и аналитическая модели валидированы по экспериментальным данным, опубликованным в научной литературе, что демонстрирует надежность предложенных моделей.