柔性支护

柔性支护指能密贴围岩或深入到岩体内部，有效地发挥围岩自承能力，允许围岩有一定变形而不破坏，甚至同被加固的岩体作整体运动时仍能保证相当大支护抗力的支护措施。

学科：坑探工程

词目：柔性支护

英文：flexible support

释文：包括锚杆支护、喷射混凝土支护及喷锚（网）复合支护等。 2100433B

地下厂房洞室一般采用柔性支护。目前柔性支护都是采用工程类比法按静力状态设计，其地震动响应的影响缺乏理论指导和相应研究。我国大部分大型地下厂房建在地震高发的西南地区，研究地下结构柔性支护地震动响应特性，对地下厂房运行的安全评估理论具有重要意义。本项目依托已建大型地下厂房设计资料，采用现场调查、实验模拟、理论分析、数值计算等手段，研究围岩与柔性支护地震动响应联合作用机理，建立围岩与柔性支护动力联合作用模型；研究柔性支护岩体地震波折射、反射波叠加特性，分析柔性支护结构和围岩动响应损伤演化规律；研究高效有限元并行计算方法，开发地下结构柔性支护地震动响应高效计算平台；研究地震动响应的时效和耗散能累积突变理论，建立地下结构柔性支护地震动响应安全评价体系。通过研究，为大型地下厂房的抗震安全运行和生命周期的评估提供理论依据和技术支持。该项研究成果不仅具有重要的理论意义，对工程设计也具有重大的指导意义。

我国水利水电大型地下厂房多建在地震高发的西南地区，研究地下结构柔性支护地震动响应特性，对地下厂房运行的安全评估具有重要意义。本项目依托已建大型地下厂房设计资料，采用实验模拟、理论分析、数值分析相结合的研究方法，研究地下结构柔性支护的地震动响应特性，围绕柔性支护的作用机理、力学模型、地震动响应、高效算法和安全评价等方面展开研究。经历四年的努力，取得的主要成果有：（1）基于柔性支护加固围岩的作用机理，建立了锚杆的复合锚固单元模型，揭示了地震动荷载在围岩与柔性支护的相互作用机理。建立了锚杆和围岩协同变形的力学模型，建立了考虑锚杆沿程应力、锚杆受剪切作用和岩锚吊车梁涂沥青段的数值分析模型。（2）提出“开源节流”的高效计算优化思路，构建了基于计算机集群和CPU/GPU异构的高效并行平台。针对柔性支护与围岩的相互作用特性，构建地下洞室柔性支护抗震计算数值分析平台。（3）研究了地震作用下锚杆应力的响应过程，及锚杆和围岩的接触界面、锚头界面的损伤过程，揭示地震灾变中柔性支护和围岩的损伤演化规律。（4）研究了不同的锚固参数组合下，柔性支护的地震动破坏机制、破坏过程及破坏形式，揭示了柔性支护加固围岩的抗震机理，提出了柔性支护抗震设防的建议。在本项目资助下，在《Computers and Geotechnics》、《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》、《Shock and Vibration》、《岩石力学与工程学报》、《岩土力学》等期刊上发表学术论文22篇，其中SCI收录8篇，EI收录14篇。培养博士研究生13人，硕士研究生15人。取得的相关研究成果完善了地下结构抗震计算基本理论，同时为地下结构柔性支护的抗震设计提供理论支撑。 2100433B

预应力锚杆柔性支护法是一项全新的支护技术，作者于1993年提出并用于实际工程中。由于其经济合理、技术先进、安全可靠，在深基坑支护中得到了广泛的应用。

本书对预应力锚杆柔性支护法的基本原理进行了详细的介绍；采用数值计算方法对预应力锚杆柔性支护法的受力机理进行了研究；分析研究了锚杆预应力大小对基坑塑性区分布及破坏滑移场的影响；研究了预应力锚杆柔性支护下不同岩土条件的破坏模式；在理论研究基础上建立了预应力锚杆柔性支护体系的设计方法；为了便于读者掌握该技术，编写了预应力锚杆柔性支护的设汁与施工指南；最后通过几项成功的工程实例帮助读者应用该项技术。