本文關(guān)鍵詞：基于三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則的高強(qiáng)混凝土井壁力學(xué)特性研究

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【摘要】：因煤礦淺部煤炭資源的日益枯竭,煤炭開(kāi)發(fā)已逐漸轉(zhuǎn)向深部資源,新井建設(shè)時(shí)煤礦立井井筒需要穿過(guò)的沖積層越來(lái)越厚,為了抵抗作用在井壁上的強(qiáng)大水土壓力,必須采用高強(qiáng)混凝土井壁結(jié)構(gòu)。為了分析高強(qiáng)混凝土井壁的力學(xué)特性,本文采用更加符合混凝土力學(xué)特性的三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則作為理論依據(jù),通過(guò)理論分析的推導(dǎo)和模型實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,對(duì)高強(qiáng)混凝土井壁結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。推導(dǎo)出了高強(qiáng)混凝土立井井壁極限承載力理論解,以及彈性區(qū)和塑性區(qū)應(yīng)力與半徑和荷載之間的解析表達(dá)式,且計(jì)算結(jié)果得到了模型實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。在考慮滲流作用時(shí),基于流固耦合機(jī)理對(duì)高強(qiáng)混凝土井壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)性能分析。計(jì)算結(jié)果表明：井壁所能承受的極限水壓力P0隨混凝土的孔隙率β增加而逐漸減小,當(dāng)β=0.2時(shí),井壁的環(huán)向壓應(yīng)力σθ是混凝土單軸抗壓強(qiáng)度的2.4倍左右；而不考慮滲流作用時(shí),井壁的極限承載力最大,井壁的環(huán)向壓應(yīng)力σ8是混凝土立方體單軸抗壓強(qiáng)度的2.7倍左右,故滲流作用對(duì)井壁應(yīng)力分布影響很大。由此表明三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則在用于高強(qiáng)混凝土井壁力學(xué)特性分析是可行的,從而為高強(qiáng)混凝土井壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算提供了一定的理論參考。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)混凝土井壁 三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則 流固耦合機(jī)理 極限承載力 井壁應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD262
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 概述11-14
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展概述11-13
• 1.1.2 國(guó)外發(fā)展概述13-14
• 1.2 課題提出的意義和目的14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)混凝土的研究概況15-18
• 1.3.1 高強(qiáng)混凝土的特點(diǎn)15-16
• 1.3.2 高強(qiáng)混凝土的發(fā)展概述16-18
• 1.4 三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則在高強(qiáng)混凝土中的應(yīng)用概述18-20
• 1.5 研究的技術(shù)路線20-21
• 2 基于三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則的高強(qiáng)混凝土井壁力學(xué)特性分析21-41
• 2.1 混凝土的強(qiáng)度理論研究21-24
• 2.2 混凝土三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則24-25
• 2.3 高強(qiáng)混凝土井壁結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析25-36
• 2.3.1 三參數(shù)準(zhǔn)則應(yīng)用于井壁極限承載力分析中的公式推導(dǎo)26-33
• 2.3.2 理論計(jì)算與模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析33-34
• 2.3.3 井壁極限承載力分析34-36
• 2.4 井壁應(yīng)力分析36-39
• 2.5 小結(jié)39-41
• 3. 基于三參數(shù)強(qiáng)度準(zhǔn)則的煤礦立井井壁流固耦合理論分析41-63
• 3.1 三參數(shù)準(zhǔn)則下混凝土井壁滲流作用分析41-56
• 3.1.1 井壁混凝土流固耦合理論41-43
• 3.1.2 立井井壁結(jié)構(gòu)的滲流場(chǎng)分析43-45
• 3.1.3 基本方程和邊界條件45
• 3.1.4 混凝土井壁彈性區(qū)應(yīng)力表達(dá)式的推導(dǎo)45-48
• 3.1.5 混凝土井壁塑性區(qū)應(yīng)力48-53
• 3.1.6 彈性區(qū)和塑性區(qū)交界處53-56
• 3.2 地下水的滲流作用對(duì)井壁的極限承載力影響分析56-57
• 3.3 井壁應(yīng)力與地下水壓力之間的關(guān)系57-60
• 3.4 小結(jié)60-63
• 4 結(jié)論與展望63-65
• 4.1 結(jié)論63-64
• 4.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-71
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王立琛;王明恕;鐘永權(quán);林乃旭;;井壁結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn)研究報(bào)告[J];制冷學(xué)報(bào);1982年01期

2 迪特馬·貝克曼,迪特馬·加特尼,約享·克萊因,吳建議;滑動(dòng)井壁的應(yīng)力和穩(wěn)定計(jì)算[J];煤礦設(shè)計(jì);1989年07期

3 崔廣心;程錫祿;;徐淮地區(qū)井壁破壞原因的初步研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1991年08期

4 O賜蜢，

本文編號(hào)：1074144