hybrid bolt(混合锚杆)最初是专为3DEC开发的一维加固元(reinforcement element)[Hybrid Bolt Structural Elements (3D Only)],在9.0版本中,这个模型扩展到FLAC3D和PFC3D。hybrid bolt旨在模拟节理岩体中使用的岩石锚杆(rockbolt),是对经典的cable bolt模型的改进,对断裂岩体的剪切位移提供更真实的抵抗力。Dr. Dight(1982)【SSIM 2023 第三届国际采矿边坡稳定性会议】在他的博士论文中全面总结了岩石锚杆加固岩体的5个作用,其中4个可以用cable模型实现,但不能模拟岩石锚杆通过销钉作用产生横向阻力,Itasca软件使用了一个剪切弹簧简单地模拟了销钉效应。
当用cable单元模拟岩石锚杆穿过节理或界面时,锚杆将对节理处的剪切提供阻力,但cable单元不抵抗垂直于cable的剪切力。Hybrid bolt改进了这个缺陷,它既包含了cable的拉伸行为,还提供了一个分量以抵抗垂直于cable的剪切行为。hybrid bolt由两部分组成:一部分是具有一定抗拉强度和刚度的cable,cable模型可沿其长度方向抵抗剪切力(即pull-out),另一部分是锚杆穿过节理抵抗横向剪切力的销钉。销钉代表了一系列复杂的力学效应,包括钢锚杆的弯曲、灌浆料的破碎以及岩体的破碎等,Itasca软件用弹簧来抵抗节理上的剪切力,通过仔细校准刚度和强度参数,可以得到在实验室测试中通常观察到的三个阶段的负载响应---弹性、屈服和塑性阶段。