全水壓作用下非圓形斜井內(nèi)壁彈性分析
本文選題:斜井井壁 + 水壓; 參考:《中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年01期
【摘要】:建立了受全水壓作用直墻半圓拱斜井井壁模型,首先利用混合罰函數(shù)方法計(jì)算出不規(guī)則井壁的映射函數(shù)方程;其次利用復(fù)變函數(shù)理論,推導(dǎo)出井壁彈性近似解析解,并分析了無量綱化水壓、井壁設(shè)計(jì)參數(shù)等因素對(duì)井壁應(yīng)力和位移分布的影響;最后結(jié)合全組合方案設(shè)計(jì)給出了井壁底板曲率半徑與側(cè)墻高度比值合理取值范圍.分析表明:映射函數(shù)式中ξ~(-n)系數(shù)n=4時(shí)可獲得精度較高的映射效果;水壓、井壁厚度、側(cè)墻高度和底板曲率半徑均對(duì)井壁受力有顯著影響;側(cè)墻高度h_00.8時(shí),拱頂開始向井外變形;底板曲率半徑r_(d0)1.4后,底板全部轉(zhuǎn)為受壓狀態(tài);在現(xiàn)有井壁形狀條件下,當(dāng)r_(d0)/h_0=2.3~2.5且h_00.8時(shí),井壁側(cè)墻高度和底板曲率半徑設(shè)計(jì)最優(yōu).
[Abstract]:In this paper, the wall model of a semi circular arch with full hydraulic pressure is established. First, the mapped function equation of the irregular shaft wall is calculated by the mixed penalty function method. Secondly, the approximate analytical solution of the shaft wall elasticity is derived by using the complex function theory, and the distribution of the stress and displacement of the shaft wall with dimensionless hydraulic pressure and the design parameters of the wellbore is analyzed. In the end, a reasonable range of radius of radius of curvature of the wellbore floor and the ratio of side wall height is given with the design of full combination scheme. The analysis shows that the mapping effect can be obtained with higher precision when the coefficient of zeta ~ (-n) is n=4 in the mapping function; the water pressure, the thickness of the wall, the height of the side wall and the radius of the bottom plate have a significant influence on the stress of the shaft wall; the height of the side wall. At h_00.8, the vault begins to deform outside the well, and the bottom plate turns to the compression state after the radius of curvature r_ (D0) 1.4. Under the existing well wall shape, when r_ (D0) /h_0=2.3~2.5 and h_00.8, the height of the sidewall side wall and the radius of the floor curvature are optimal.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51274203)
【分類號(hào)】:TD32
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,本文編號(hào):2042551
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