發(fā)布時間：2019-11-03 03:59

【摘要】：鋼絞線錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)在煤礦支護(hù)中應(yīng)用廣泛,單孔錨具是錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件。為了提高金屬錨具的承載性能,應(yīng)用數(shù)值的方法對夾片與錨環(huán)的錐角搭配做了優(yōu)化計(jì)算。設(shè)計(jì)了一種方便退錨的帶陶瓷環(huán)的臨時錨固結(jié)構(gòu)并對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬和壓載試驗(yàn)。為防止金屬錨具在高張力永久錨固結(jié)構(gòu)中因銹蝕腐蝕而失效,設(shè)計(jì)一種連續(xù)玻璃纖維纏繞成型的不飽和聚酯樹脂基復(fù)合材料錨環(huán),并對所制錨環(huán)的承載性能做了壓載和張拉試驗(yàn),通過有限元分析的方法分析了其受力特點(diǎn)和失效形式,并通過試驗(yàn)對有限元分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。論文的研究結(jié)果表明:(1)單孔夾片式鋼絞線錨具錨環(huán)和夾片間不同的錐角搭配會影響其承載性能,當(dāng)夾片半錐角為7°時,錨環(huán)的半錐角設(shè)計(jì)為6.5°~6.8°錨具應(yīng)力分布的均勻程度較好,能明顯提高錨具的承載性能。(2)帶Al2O3陶瓷環(huán)的煤礦臨時錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為方便退錨作業(yè)提出了一種新方法。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明陶瓷環(huán)在該錨固結(jié)構(gòu)中承壓性能良好,破壞形式為陶瓷環(huán)外壁中部因環(huán)向拉應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限造成材料軸向破壞。考慮到陶瓷環(huán)的加工缺陷,設(shè)計(jì)陶瓷環(huán)的尺寸參數(shù)時,拉應(yīng)力安全系數(shù)應(yīng)在2.0以上。(3)以連續(xù)無堿玻璃纖維為增強(qiáng)相不飽和聚酯樹脂為基體由纏繞成型工藝制成的玻璃鋼錨環(huán)代替金屬錨環(huán)應(yīng)用在鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)中,以防止錨具銹蝕、腐蝕造成的錨固失效。所制玻璃鋼錨環(huán)承壓性能在500kN以上,張拉極限為464kN。(4)應(yīng)用ABAQUS有限元分析軟件對玻璃鋼錨環(huán)的加載分析發(fā)現(xiàn),錨環(huán)環(huán)向纖維承載性能良好;錨環(huán)與夾片接觸面上因拉應(yīng)力導(dǎo)致的小范圍基體開裂不影響錨環(huán)的承載;玻璃鋼錨環(huán)因軸對稱面上剪應(yīng)力大范圍超出材料橫向承載極限是錨環(huán)失效的主要因素。當(dāng)夾片半錐角為7°時,玻璃鋼錨環(huán)的半錐角設(shè)計(jì)為6.3°到6.5°能明顯提高錨具的承載能力。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明6.3°玻璃鋼錨環(huán)的張拉極限達(dá)到512kN,證明了有限元分析方法和結(jié)果是可靠的。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD350.4

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8 ;[J];;年期

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6 陳中;楊志;董世民;;13MN預(yù)應(yīng)力錨具組裝件試驗(yàn)機(jī)研制成功[A];第五屆后張預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1997年

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9 董世民;楊志;;錨具組裝件應(yīng)變測試探討與實(shí)踐[A];第十一屆全國混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2001年

10 朱萬旭;黃穎;周紅梅;鄭曉龍;吳立鵬;唐小萍;;一種碳纖維預(yù)應(yīng)力筋錨具的試驗(yàn)研究[A];新世紀(jì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)新學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

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6 李季;纖維復(fù)合材料自鎖式錨具設(shè)計(jì)及其性能研究[D];北京交通大學(xué);2011年

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9 唐小萍;超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼鉸線錨具的研究[D];南京理工大學(xué);2001年

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