矿山顶板、煤层、底板构成一个复合承载系统，由于开挖及开采扰动诱发的顶板垮落、片帮、工作面闭合等灾害实际上是由若干不同力学特性的地质体相互作用表现出的整体力学行为。《异质复合岩体破裂结构效应及穿层锚固机理研究》针对岩-煤复合岩层破裂结构效应及锚固机理，开展了如下工作：开展了不同结构效应煤-岩组合体（R-C）的单轴压缩变形与破坏特性试验，揭示了结构体的损伤破裂行为以及UCS（单轴抗压强度）、MFIS（宏观破坏起裂应力）等指标的演化规律；推演了岩-煤接触面附近两体应力状态和三轴抗压强度解析式，揭示了刚度、接触面倾角以及应力状态水平对两体强度的影响；采用变形能等效理论，考虑煤、岩界面的黏结强度，构建了岩-煤复合结构的压剪破坏准则，揭示了含界面异质复合岩体的强度特征；构建了岩-煤-岩三元体串联数值计算模型，揭示了界面位移法向突跳现象以及三元体的破裂特征；基于松散介质极限平衡理论和变参数微元分析模型，考虑煤帮-岩层耦合效应，提出了煤帮极限平衡区宽度及区域应力分布计算方法；基于结构力学方法构建了穿层锚固的结构力学模型，推演了锚杆抗剪能力指标与特征角（锚固角、摩擦角、剪胀角、偏转角）以及锚杆几何和物理参数之间的定量函数关系；考虑黏结层塑性损伤，构建了硬-硬、硬-软、软-硬和软-软四种不同结构恒定法向载荷下加锚直剪有限元数值模型，揭示了不同组合下锚固系统荷载传递规律以及锚杆、黏结层以及岩层的失效机制。《异质复合岩体破裂结构效应及穿层锚固机理研究》可供从事矿山工程、岩土工程、水利水电工程、隧道工程等专业的研究生、本科生及相关研究领域的科技工作者和工程技术人员参考使用。
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