Page 91 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 卢毓崟，等： 层理倾角与锚固方式耦合作用下砂岩的动态力学特性 第 6 期

0° 0°
120 120
15° 15°
30° 30°
100 100
45° 45°
60° 80 60°
80
Stress/MPa 60 90° Stress/MPa 60 90°
75°
75°
40 40
20 20

0 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035
Strain Strain
(c) Semi-anchor specimen (d) Full-anchor specimen
图 6 不同层理倾角下试样动态应力-应变曲线
Fig. 6 Dynamic stress-strain curves of specimens at different bedding angles

已趋近完整试样。值得注意的是，尽管端锚和半锚试样因塑性平台较短而较早的进入了破坏阶段，但其
锚固结构仍起到了延缓破坏进程的作用，在曲线上表现为破坏阶段的应力下降速率降低，所需的应变行
程增加。
2.1.1 动态峰值应力变化规律
根据试样应力-应变曲线，可以得到不同锚固方式下层理试样峰值应力，图 7(a) 为不同锚固方式下
试样的平均峰值应力变化图，可以看出，随锚固长度的增大，试样峰值应力从无锚试样的 92.2 MPa，增大
至全锚试样的 110.57 MPa，锚固长度与试样峰值应力呈正相关性，锚固长度越长，锚固效应对试样强度
的提升越显著。
进一步地，分析在层理倾角影响下不同锚固方式试样峰值应力的变化情况，如图 7(b) 所示，不同锚
固方式试样峰值应力随层理倾角增大的变化特征存在明显差异：无锚试样的峰值应力随层理倾角的增
θ =45°时到达极小值，曲线整体呈 V 形特征；在锚杆锚固后，端锚支护作为一种
大先减小后逐渐增大，在
简易的锚固方式，其峰值应力提升幅值较小，曲线变化趋势与无锚试样的相似；但随锚固长度进一步增
θ =45°时到达极大
大，半锚试样峰值应力曲线变化规律发生显著改变，随层理倾角的增大先增大后减小，
值 109.16 MPa，曲线整体开始呈倒 V 形；全长锚固时，锚杆的锚固效果到达极大值，曲线倒 V 形特征最显
θ =45°时峰值应力为 119.93 MPa。
著，在
No-anchor
110.57 MPa
110 120 End-anchor
Semi-anchor
Full-anchor
Average peak stress/MPa 100 96.03 MPa Peak stress/MPa 100
104.37 MPa
105
110

95
92.2 MPa 90
90 80
No-anchor End-anchor Semi-anchor Full-anchor 0 15 30 45 60 75 90
Anchoring method Bedding dip angle/(°)
(a) Variation pattern of average peak stress in specimens (b) Variation in peak stress of each anchored specimen
under different anchoring methods with different bedding dip angles

图 7 不同锚固方式下层理试样峰值应力曲线
Fig. 7 Peak stress curves of bedding specimens with different anchoring methods

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