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Three-Dimensional Finite Element Analysis of the Undercut Anchor Group Effect in Rock Cone Failure

机译：岩锥破坏中底切锚群效应的三维有限元分析

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摘要

An objective of this study was to investigate the group effect in rock cone failure occurring in pull-out with the use of 3D finite element analysis. At present, undercut anchors are typically applied as structural fasteners of steel elements in concrete buildings; however, new areas for their use are being explored. The reported study set out to evaluate the use of undercut anchors in special-purpose rock mining, e.g., in mining rescue operations. In such emergencies, mechanical mining may prove impossible, whereas the use of explosives is even prohibited. Although manual methods could be considered, their effectiveness is hard to assess. Prior to considering the use of undercut anchors in mining, several aspects must essentially be determined: The mechanics of cone failure, including the extent of surface failure and the values of the pull-out force of the anchor for a given rock mass relative to the anchor system, the embedment depth, or the rock strength parameters. These factors may be investigated successfully using finite element analysis, the results of which are presented in the study.
机译：这项研究的目的是使用3D有限元分析来研究拉拔过程中发生的岩石圆锥破坏的群效应。目前，底切锚通常用作混凝土建筑中钢构件的结构紧固件。但是，正在探索使用它们的新领域。所报告的研究着手评估底切锚在特殊用途岩石开采中的使用，例如在采矿救援作业中的使用。在这种紧急情况下，可能无法进行机械开采，而甚至禁止使用炸药。尽管可以考虑使用手动方法，但是很难评估其有效性。在考虑在采矿中使用底切式锚之前，必须先确定几个方面：圆锥破坏的力学原理，包括表面破坏的程度以及相对于给定岩体的锚的拔出力值。锚固系统，埋深或岩石强度参数。可以使用有限元分析成功地研究这些因素，其结果在研究中给出。

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