CN116956442B - 恒阻吸能锚固支护数值模拟方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，涉及地下工程支护技术领域，包括：采用结构单元构建恒阻吸能锚杆/锚索锚固段和自由段数值模型，并赋予相应的本构方程及力学参数，建立恒阻吸能锚杆/锚索数值模型，锚杆/锚索锚固段和自由段相应本构方程及力学参数，通过恒阻吸能锚杆/锚索锚固试验与静力拉伸试验获取；根据恒阻吸能锚杆/锚索数值模型，建立锚杆/锚索锚固控制围岩数值模型，通过分析围岩控制效果，进行锚杆/锚索支护围岩控制体系设计。解决现有数值模拟方法无法模拟锚杆/锚索锚固段脱锚破坏及自由段杆体破断的缺陷，提供恒阻吸能锚固支护数值模拟程序和控制体系设计方法，准确模拟恒阻吸能锚杆/锚索的锚固性能。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程支护技术领域，特别是涉及一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法。
背景技术
随着煤炭开采逐渐向深部发展，深部巷道建设常面临高应力、极软岩和断层破碎带等复杂地质条件，导致围岩破碎、大变形灾害频发。针对深部巷道稳定控制难题，恒阻吸能锚杆/锚索支护能调动围岩自承能力、改善围岩应力环境，提高围岩稳定性。
恒阻吸能锚杆/锚索是一种锚固和支撑结构的工程技术，其工作原理是通过在土体中施加一个恒定的侧向阻力来提供稳定的支撑力，且该锚杆/锚索具备吸能特性，可将由岩体带来的冲击能量耗散，但随着采矿深度的不断增加，恒阻吸能锚杆/锚索的拉伸长度、锚固强度以及所受到的冲击能量也都在不断增加，仍会面临由于不能适应围岩大变形而导致的脱锚破坏及杆体断裂的风险。
为探究恒阻吸能锚杆/锚索的力学特性和力学参数，研究恒阻吸能锚杆/锚索对复杂地质条件围岩的控制机理，可通过室内试验进行，但需要现场测试；现场测试存在测试成本高、测试周期长、对矿山巷道正常施工造成干扰等不足，且难以得到普适性的结论。与现场测试相比，数值模拟方法具有试验成本低和无安全风险的优点，目前有多种数值计算软件得到普遍认可和广泛应用。
其中，计算软件中CABLE结构单元常用来模拟锚杆或锚索，但原有单元无法模拟恒阻吸能锚杆/锚索的脱锚破坏及杆体破断的情况，那么在模拟过程中，恒阻吸能锚杆/锚索即便达到或远远超过杆体的极限延伸率也不会破断，这与实际情况明显不符，无法有效模拟恒阻吸能锚杆/锚索失效的情况。在实际场景中，当岩体冲击能量超过恒阻吸能锚杆/锚索自身的承载极限时，就会很容易发生断裂，从而失去支护作用，进而带来安全隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，解决现有数值模拟方法无法模拟恒阻吸能锚杆/锚索锚固段脱锚破坏及自由段杆体破断的缺陷，实现恒阻吸能锚杆/锚索锚固支护模拟，形成恒阻吸能锚杆/锚索支护围岩控制体系支护设计方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，包括：
构建恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型；
根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的锚固试验和静力拉伸试验，分别构建恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程和自由段本构方程；
根据锚固段本构方程和自由段本构方程对锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型进行修正；其中，根据锚固剂剪切强度与锚固剂抗剪强度的比较结果对锚固段初始数值模型进行修正，根据延伸率与不同阶段下极限延伸率的比较结果对自由段初始数值模型进行修正，从而得到恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型和自由段数值模型，并由此构建恒阻吸能锚杆/锚索安装于围岩时的恒阻吸能锚固控制围岩数值模型；
设计恒阻吸能锚杆/锚索锚固围岩支护参数并确定待评估支护方案，根据恒阻吸能锚固控制围岩数值模型得到每种支护方案的定量评价指标，以此确定围岩锚固控制效果。
作为可选择的实施方式，根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的锚固试验，构建恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程；具体为：当锚固剂剪切强度大于锚固剂抗剪强度时，锚固剂剪切强度为零；否则，锚固剂剪切强度为锚杆/锚索锚固段的伸出量、锚固剂剪切刚度和锚固长度的乘积。
作为可选择的实施方式，对锚固段初始数值模型进行修正的过程包括：当锚固剂剪切强度小于锚固剂抗剪强度时，锚固段数值模型不做修正；否则，表示锚固剂破坏，锚杆/锚索脱锚破坏，此时令锚固剂剪切强度为零。
作为可选择的实施方式，根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的静力拉伸试验，构建恒阻吸能锚杆/锚索自由段本构方程；具体为：
当延伸率小于或等于弹性极限延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为延伸率/>、锚杆/锚索横截面积/>和锚杆/锚索弹性模量/>的乘积；
当延伸率大于弹性极限延伸率/>且小于或等于塑性阶段极限延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为/>；
当延伸率大于塑性阶段极限延伸率/>且小于或等于断裂延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为/>；
当延伸率大于断裂延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为零；
其中，为塑性阶段等效吸能模量，/>为断裂阶段等效吸能模量。
作为可选择的实施方式，对自由段初始数值模型进行修正的过程包括：
当延伸率小于弹性极限延伸率/>时，锚固段数值模型不做修正；
当延伸率大于或等于弹性极限延伸率/>且小于塑性阶段极限延伸率/>时，表示进入塑性吸能阶段，则令锚杆/锚索弹性模量/>为塑性阶段等效吸能模量/>，锚杆/锚索轴力/>为塑性阶段等效轴力/>，塑性阶段等效轴力/>为/>；
当延伸率大于或等于塑性阶段极限延伸率/>且小于断裂延伸率/>时，表示进入断裂阶段，则令锚杆/锚索弹性模量/>为断裂阶段等效吸能模量/>，锚杆/锚索轴力/>为断裂阶段等效轴向力/>，断裂阶段等效轴向力/>为/>；
当延伸率大于或等于断裂延伸率/>时，表示恒阻吸能锚杆/锚索完全破断，锚杆/锚索弹性模量/>和锚杆/锚索轴力/>均为零；
其中，为屈服轴向力，/>为塑性阶段极限轴向力。
作为可选择的实施方式，塑性阶段等效吸能模量和断裂阶段等效吸能模量/>分别为：
，/>。
作为可选择的实施方式，延伸率为：/>；其中，/>为锚杆/锚索自由段长度；/>为锚杆/锚索结构单元长度，i为组成锚杆/锚索不同结构单元的编号，n为结构单元总数。
作为可选择的实施方式，所述恒阻吸能锚杆/锚索锚固围岩支护参数包括恒阻吸能锚杆/锚索的长度、直径、间排距和预应力。
作为可选择的实施方式，根据恒阻吸能锚固控制围岩数值模型确定每种支护方案的特征评价值，以计算得到定量评价指标；其中，特征评价值包括顶底板移近量、巷道两帮收敛量、巷道两帮侧向支承压力、巷道顶板应力和巷道底板应力。
作为可选择的实施方式，所述定量评价指标为定量特征评价值与支护方案特征评价值之间的差值所占定量特征评价值的百分比；由此，根据定量评价指标进行围岩锚固控制效果的分析，利用围岩锚固控制效果确定最终的支护方案。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，通过锚固试验与静力拉伸试验获取恒阻吸能锚杆/锚索锚固段和自由段的本构方程，构建恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型和自由段数值模型，实现恒阻吸能锚杆/锚索的数值表征，在构建恒阻吸能锚杆/锚索数值模型的修正程序中考虑了恒阻吸能锚杆/锚索失效的情况，即当恒阻吸能锚杆/锚索锚固段锚固力超过锚固剂极限剪切强度后脱锚破坏，或自由段延伸率超过极限延伸率后锚杆/锚索断裂破坏的情况，解决现有数值模拟方法无法模拟恒阻吸能锚杆/锚索锚固段脱锚破坏及自由段杆体破断的缺陷，实现恒阻吸能锚杆/锚索锚固支护模拟。
本发明提出一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，设计恒阻吸能锚杆/锚索围岩控制数值模型，设计不同支护方案的支护数值模拟，分析围岩锚固控制效果，以进行恒阻吸能锚杆/锚索支护围岩控制体系支护设计，更准确地模拟恒阻吸能锚杆/锚索的锚固性能，为恒阻吸能锚杆/锚索锚固支护机理研究提供数值模拟工具。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的恒阻吸能锚杆/锚索自由段与锚固段及锚杆破坏形式示意图；
图2为本发明实施例1提供的恒阻吸能锚杆/锚索静力拉伸试验系统的示意图；
图3为本发明实施例1提供的恒阻吸能锚杆/锚索数值模型的修正流程示意图；
图4为本发明实施例1提供的恒阻吸能锚杆/锚索围岩控制数值模型示意图；
其中，1、围岩，2、托盘，3、锚具，4、锚杆/锚索自由段，5、锚杆/锚索锚固段，6、锚固剂，7、断裂破坏，8、脱锚破坏，9、恒阻吸能锚杆/锚索，10、热红外成像模块，11、夹持端固定螺栓，12、固定螺栓，13、夹持端夹具，14、液压缸，15、静力拉伸试验机，16、监测模块，17、主控模块，18、巷道，19、砂岩M，20、煤，21、砂岩N。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“包含”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例提供一种恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，包括：
构建恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型；
根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的锚固试验和静力拉伸试验，分别构建恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程和自由段本构方程；
根据锚固段本构方程和自由段本构方程对锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型进行修正；其中，根据锚固剂剪切强度与锚固剂抗剪强度的比较结果对锚固段初始数值模型进行修正，根据延伸率与不同阶段下极限延伸率的比较结果对自由段初始数值模型进行修正，从而得到恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型和自由段数值模型，并由此构建恒阻吸能锚杆/锚索安装于围岩时的恒阻吸能锚固控制围岩数值模型；
设计恒阻吸能锚杆/锚索锚固围岩支护参数并确定待评估支护方案，根据恒阻吸能锚固控制围岩数值模型得到每种支护方案的定量评价指标，以此确定围岩锚固控制效果。
本实施例的恒阻吸能锚固支护数值模拟方法适用于恒阻吸能锚杆与锚索，锚杆/锚索的锚固段和自由段为锚杆/锚索锚固过程中力学特性表现差异较大的两部分，如图1所示，锚杆/锚索锚固段5为锚固过程中锚固剂6包裹与围岩1连接部分，锚杆/锚索自由段4为锚固过程中裸露未被锚固剂6包裹部分。采用CABLE单元先分别构建恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型。
在本实施例中，通过对恒阻吸能锚杆/锚索进行锚固试验，获取恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程和力学参数，并将其赋予恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段初始数值模型，由此构建恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型。
具体地：
在恒阻吸能锚杆/锚索锚固试验中，恒阻吸能锚杆/锚索长度为b 1，直径为b 2，并采用锚固剂固定；根据锚杆/锚索锚固长度理论值计算方法确定锚固长度：
其中，为锚固长度，/>为锚固剂直径，/>为钻孔直径，/>为锚杆/锚索杆体直径，/>为锚固剂长度。
确定锚固力，且为充分发挥锚杆/锚索的力学特性，避免出现脱锚现象，应保证锚杆/锚索锚固力大于锚杆/锚索破断力/>；具体为：
其中，为锚固剂与杆体之间的平均黏结强度，/>为锚杆/锚索杆体强度。
采用锚杆/锚索钻机打设钻孔，钻孔与锚杆/锚索预定方位的角偏差为β 1，孔位偏差不大于β 2，锚杆/锚索孔深度误差在β 3范围内；钻孔结束采用高压风完成清孔；完成清孔后，进行锚固剂安装，将锚固剂与锚杆/锚索粘结定位，保证预应力锚杆/锚索的施工质量；锚杆/锚索下端装上专用搅拌器，搅拌时间控制在φ 1 s；停止搅拌，继续保持锚杆/锚索机的推力约φ 2min；φ 3min后，卸下专用搅拌驱动器，装上托盘2和锚具3，并将其托到紧贴钻孔表面的位置。
恒阻吸能锚杆/锚索安装后进行锚固试验，得到恒阻吸能锚杆/锚索锚固剂剪切强度-变形量的力学性能曲线及锚固力学参数，并得到恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程：
其中，为锚固剂剪切强度，/>为锚固剂抗剪强度，/>为锚杆/锚索锚固段的伸出量，/>为锚固剂剪切刚度，/>为锚固长度。
由此，根据恒阻吸能锚杆/锚索锚固试验得到的恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程和力学参数，修正由CABLE单元构建的初始模型，实现恒阻吸能锚杆/锚索锚固段的数值表征，建立恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型。
在本实施例中，通过对恒阻吸能锚杆/锚索进行静力拉伸试验，获取恒阻吸能锚杆/锚索自由段本构方程和力学参数，并将其赋予恒阻吸能锚杆/锚索的自由段初始数值模型，由此构建恒阻吸能锚杆/锚索的自由段数值模型。
具体地：
采用锚杆/锚索静力拉伸试验系统，开展恒阻吸能锚杆/锚索静力拉伸试验，锚杆/锚索静力拉伸试验系统包括监测模块16、主控模块17、加载模块和热红外成像模块10，如图2所示。
其中，监测模块16用于进行力-位移的监测，可采用现有技术中常规的力-位移监测系统即可，不做具体限定；主控模块17用于控制启动力的加载；热红外成像模块10用于实现对恒阻吸能锚杆/锚索拉伸时的成像。
具体地，静力拉伸试验在常温环境下进行，静力拉伸试验机15上设有多个固定螺栓12，本实验采用夹持端固定螺栓11，通过夹持端固定螺栓11固定夹持端夹具13；启动电源，进入静力拉伸试验程序；测定恒阻吸能锚杆/锚索9的尺寸，包括锚杆/锚索长度b 1和直径b 2；把恒阻吸能锚杆/锚索9通过夹持端夹具13固定在静力拉伸试验机15上；启动主控模块17，控制液压缸14工作，以恒定速率v对恒阻吸能锚杆/锚索9进行匀速拉伸；
静力拉伸试验完成后，将已拉断的两段在断裂处对齐，并尽量使其轴线位于一条直线上，测量断裂后的锚杆/锚索长度和断后横截面积，计算屈服强度、抗拉强度、弹性模量、延伸率等力学参数，得到恒阻吸能锚杆/锚索锚杆/锚索轴力-延伸率的力学性能曲线，并得到恒阻吸能锚杆/锚索自由段本构方程：
其中，为锚杆/锚索的轴力，/>为锚杆/锚索轴向的延伸率，/>为锚杆/锚索的横截面积，/>为锚杆/锚索的弹性模量，/>为塑性阶段等效吸能模量，/>为断裂阶段等效吸能模量，其中/>，/>，/>为屈服轴向力，/>为塑性阶段极限轴向力，/>为弹性极限延伸率，/>为塑性阶段极限延伸率，/>为断裂延伸率。
由此，根据恒阻吸能锚杆/锚索静力拉伸试验得到的恒阻吸能锚杆/锚索自由段本构方程和力学参数，修正由CABLE单元构建的初始模型，实现恒阻吸能锚杆/锚索自由段的数值表征，建立恒阻吸能锚杆/锚索的自由段数值模型。
在本实施例中，将构建的恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型和自由段数值模型相结合，以建立恒阻吸能锚杆/锚索数值模型，实现恒阻吸能锚杆/锚索锚固支护数值模拟。
在构建恒阻吸能锚杆/锚索数值模型的过程中，设计如图3所示的恒阻吸能锚杆/锚索数值模型的修正流程，具体实施过程包括：
（1）主程序运算：
主程序运算，在每步运算之前，首先判断计算是否收敛，若收敛则计算结束；若计算尚未收敛，则进入CABLE单位锚固段修正模块。
（2）CABLE单位锚固段修正模块：
调用锚固试验得到的锚固剂剪切强度；
当时，表示锚固剂破坏，锚杆/锚索脱锚破坏，此时令/>，然后退出CABLE单位锚固段修正模块，返回主程序运算；
其中，主程序可为围岩稳定性分析等程序，当锚固剂破坏，锚杆/锚索脱锚破坏时，则不对锚固段和自由段进行修正，退出修正流程；
当时，表示锚固剂未被破坏，则不做修正，仍使用上述构建的锚固段数值模型，然后进入CABLE单位自由段修正模块；也就是当锚固剂未被破坏时，修正流程正常进行，进入自由段的修正。
（3）CABLE单位自由段修正模块：
读取锚杆/锚索CABLE单元长度，i为组成锚杆/锚索不同CABLE单元的编号，i=1,...,n，n为单元总数；计算延伸率/>；
当时，则不做修正，仍使用上述构建的自由段数值模型；
当时，进入塑性吸能模块，修正自由段数值模型，令/>，；
当时，进入断裂模块，修正自由段数值模型，令/>，/>；
当时，锚杆/锚索完全破断，修正自由段数值模型，令/>，/>。
其中，、/>、/>分别为：
其中，为锚杆/锚索自由段长度，/>为塑性阶段等效轴力，/>为断裂阶段等效轴向力。
在本实施例中，使用恒阻吸能锚杆/锚索数值模型模拟安装于巷道18围岩上的恒阻吸能锚杆/锚索9，巷道围岩采用实体进行构建，恒阻吸能锚杆/锚索垂直于巷道围岩表面进行安装，安装于巷道顶部及两帮，由此建立如图4所示的恒阻吸能锚杆/锚索围岩控制数值模型，其中，巷道18处于两种不同的砂岩M19和砂岩N21之间的煤20层中；深入围岩内部的锚杆/锚索侧为锚固段，通过锚固剂6进行锚固，靠近巷道表面的锚杆/锚索侧为自由段，通过托盘2与围岩接触相互作用。
围岩变形后锚杆/锚索开始发挥作用，锚杆/锚索失效的情况为，当锚杆/锚索锚固段锚固力超过锚固剂极限剪切强度后脱锚破坏8，或自由段延伸率超过极限延伸率后锚杆/锚索断裂破坏7，如图1所示。
本实施例以矩形巷道为例，巷道宽a、高h，水平和垂直地应力均为P；设计的支护参数包括恒阻吸能锚杆/锚索的长度、直径、间排距和预应力，通过设置不同的锚杆/锚索长度、直径、间排距和预应力，确定待评估支护方案；
采用理论计算设计恒阻吸能锚杆/锚索的长度和间排距的取值范围；
其中，恒阻吸能锚杆/锚索的长度为：；/>为锚杆/锚索长度，/>为锚杆/锚索外露长度，/>为锚杆/锚索有效长度，不小于不稳定岩层厚度，/>为锚杆/锚索的锚固长度。
恒阻吸能锚杆/锚索的间排距取值范围为：；/>为单位支护面积提供的支护力，/>为支护范围内岩体自重，/>为安全系数。
在本实施例中，根据恒阻吸能锚固支护数值模型确定每种支护方案的特征评价值，以计算得到定量评价指标；
其中，特征评价值包括顶底板移近量、巷道两帮收敛量、巷道两帮侧向支承压力、巷道顶板应力和巷道底板应力中的一种或多种；
根据定量评价指标进行围岩控制效果分析，利用围岩控制效果确定最终的恒阻吸能锚杆/锚索支护围岩控制体系支护设计方法。
所述定量评价指标为：
式中，为第j种支护方案的定量评价指标；/>为第j种支护方案的特征评价值；为定量特征评价值；
其中，当为顶底板移近控制率时，/>表示第j种支护方案的顶底板移近量，表示理论计算值支护方案的顶底板移近量；
当为巷道两帮收敛控制率时，/>表示第j种支护方案的巷道两帮收敛量，/>表示理论计算值支护方案的巷道两帮收敛量；
当为侧向支承压力增大率时，/>表示第j种支护方案的巷道两帮侧向支承压力值，/>表示理论计算值支护方案的巷道两帮侧向支承压力值；
当为巷道顶板控制率或底板应力控制率时，/>表示第j种支护方案的顶板应力或底板应力，/>表示无特别支护方案的顶板应力或底板应力。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，其特征在于，包括：
构建恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型；
根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的锚固试验和静力拉伸试验，分别构建恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程和自由段本构方程；
根据锚固段本构方程和自由段本构方程对锚固段初始数值模型和自由段初始数值模型进行修正；其中，根据锚固剂剪切强度与锚固剂抗剪强度的比较结果对锚固段初始数值模型进行修正，根据延伸率与不同阶段下极限延伸率的比较结果对自由段初始数值模型进行修正，从而得到恒阻吸能锚杆/锚索的锚固段数值模型和自由段数值模型，并由此构建恒阻吸能锚杆/锚索安装于围岩时的恒阻吸能锚固控制围岩数值模型；
设计恒阻吸能锚杆/锚索锚固围岩支护参数并确定待评估支护方案，根据恒阻吸能锚固控制围岩数值模型得到每种支护方案的定量评价指标，以此确定围岩锚固控制效果；
所述根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的锚固试验，构建恒阻吸能锚杆/锚索锚固段本构方程；具体为：当锚固剂剪切强度大于锚固剂抗剪强度时，锚固剂剪切强度为零；否则，锚固剂剪切强度为锚杆/锚索锚固段的伸出量、锚固剂剪切刚度和锚固长度的乘积；
所述对锚固段初始数值模型进行修正的过程包括：当锚固剂剪切强度小于锚固剂抗剪强度时，锚固段数值模型不做修正；否则，表示锚固剂破坏，锚杆/锚索脱锚破坏，此时令锚固剂剪切强度为零；
所述根据对恒阻吸能锚杆/锚索进行的静力拉伸试验，构建恒阻吸能锚杆/锚索自由段本构方程；具体为：
当延伸率小于或等于弹性极限延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为延伸率/>、锚杆/锚索横截面积/>和锚杆/锚索弹性模量/>的乘积；
当延伸率大于弹性极限延伸率/>且小于或等于塑性阶段极限延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为/>；
当延伸率大于塑性阶段极限延伸率/>且小于或等于断裂延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为/>；
当延伸率大于断裂延伸率/>时，锚杆/锚索轴力/>为零；
其中，为塑性阶段等效吸能模量，/>为断裂阶段等效吸能模量；
所述对自由段初始数值模型进行修正的过程包括：
当延伸率小于弹性极限延伸率/>时，锚固段数值模型不做修正；
当延伸率大于或等于弹性极限延伸率/>且小于塑性阶段极限延伸率/>时，表示进入塑性吸能阶段，则令锚杆/锚索弹性模量/>为塑性阶段等效吸能模量/>，锚杆/锚索轴力/>为塑性阶段等效轴力/>，塑性阶段等效轴力/>为/>；
当延伸率大于或等于塑性阶段极限延伸率/>且小于断裂延伸率/>时，表示进入断裂阶段，则令锚杆/锚索弹性模量/>为断裂阶段等效吸能模量/>，锚杆/锚索轴力/>为断裂阶段等效轴向力/>，断裂阶段等效轴向力/>为/>；
当延伸率大于或等于断裂延伸率/>时，表示恒阻吸能锚杆/锚索完全破断，锚杆/锚索弹性模量/>和锚杆/锚索轴力/>均为零；
其中，为屈服轴向力，/>为塑性阶段极限轴向力。
2.如权利要求1所述的恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，其特征在于，塑性阶段等效吸能模量和断裂阶段等效吸能模量/>分别为：
，/>。
3.如权利要求1所述的恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，其特征在于，延伸率为：；其中，/>为锚杆/锚索自由段长度；/>为锚杆/锚索结构单元长度，i为组成锚杆/锚索不同结构单元的编号，n为结构单元总数。
4.如权利要求1所述的恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，其特征在于，所述恒阻吸能锚杆/锚索锚固围岩支护参数包括恒阻吸能锚杆/锚索的长度、直径、间排距和预应力。
5.如权利要求1所述的恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，其特征在于，根据恒阻吸能锚固控制围岩数值模型确定每种支护方案的特征评价值，以计算得到定量评价指标；其中，特征评价值包括顶底板移近量、巷道两帮收敛量、巷道两帮侧向支承压力、巷道顶板应力和巷道底板应力。
6.如权利要求5所述的恒阻吸能锚固支护数值模拟方法，其特征在于，所述定量评价指标为定量特征评价值与支护方案特征评价值之间的差值所占定量特征评价值的百分比；由此，根据定量评价指标进行围岩锚固控制效果的分析，利用围岩锚固控制效果确定最终的支护方案。
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