【摘要】：凍結(jié)法鑿井是我國煤礦穿過深厚沖積層的有效工法之一。在我國的安徽、山東和河南等礦區(qū),深厚沖積層的底部含水層直接覆蓋在煤系地層之上,隨著礦井采掘生產(chǎn),底部含水層出現(xiàn)疏水固結(jié),地層產(chǎn)生沉降,從而施加給井壁一個(gè)豎向附加力,造成了這一特殊地層條件下井壁大范圍破壞。為了確保井筒的安全使用,本文對(duì)凍結(jié)井筒高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁的豎向承載力進(jìn)行研究。首先,通過對(duì)凍結(jié)井筒高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁的豎向受力進(jìn)行分析,基于混凝土強(qiáng)度理論,推導(dǎo)出該種井壁結(jié)構(gòu)豎向極限承載力計(jì)算公式;然后,根據(jù)相似理論基本原理,推導(dǎo)出井壁模型相似準(zhǔn)則,據(jù)此進(jìn)行了模型設(shè)計(jì)和制作。進(jìn)行了高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn),對(duì)加載過程中鋼筋混凝土的應(yīng)力變形進(jìn)行了測試,得到了該種井壁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形和承載力特性,分析了豎向荷載與應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系,得到了豎向加載情況下井壁結(jié)構(gòu)中混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù),建立了該種井壁結(jié)構(gòu)豎向極限承載力的經(jīng)驗(yàn)公式;最后,采用ANSYS有限元軟件對(duì)高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁豎向承載力特性進(jìn)行了模擬計(jì)算,進(jìn)一步分析了凍結(jié)井筒高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁的豎向受力特性。研究結(jié)果可為凍結(jié)井筒高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁豎向承載力分析提供參考依據(jù)。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TD265.3
【圖文】：

圖１混凝土應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖逡逑Ｆｉｇ．ｌ邋ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ．逡逑例極限點(diǎn)；Ｂ：臨界點(diǎn)；Ｃ：峰頂；Ｄ：下降段的反彎點(diǎn)逡逑：原始裂縫的拓展，圖中為直線；逡逑：穩(wěn)定裂縫的拓展，圖中為非線性；逡逑：不穩(wěn)定裂縫的拓展，此階段大量的砂漿裂縫與截面裂縫相連通，沒有增加，但是裂縫仍然會(huì)繼續(xù)拓展。逡逑：此階段曲線呈現(xiàn)急速下降狀態(tài)，在曲線達(dá)到了應(yīng)力的最大值以后有停止拓展，并且此時(shí)因?yàn)楹写止橇系脑�，摩擦阻力�?huì)存在于所以混凝土仍具備承載能力。逡逑：此階段曲線呈現(xiàn)平緩下降狀態(tài)，由于試件破壞而產(chǎn)生的許多細(xì)塊荷載壓迫的原因而被逐漸擠密。高強(qiáng)度混凝土抗壓性能更加優(yōu)越的材料性能更均勻，組成成分性能差異不大。逡逑圖不同強(qiáng)度的混凝土的應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖線所示，通過比較，可以得［１１］［１２］

安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文的ＭＡＸｓ＝０．００３，不同于，普通混凝土的ＭＡＸｓ＝０．０大應(yīng)力值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值。逡逑峰值后，高強(qiáng)度混凝土的曲線突然下降，呈現(xiàn)出較混凝土的強(qiáng)度呈正比例關(guān)系。但是相對(duì)而言普通表現(xiàn)的較為平緩，是一種具有良好延性的體現(xiàn)。易被切斷，而高強(qiáng)混凝土的含量又較高，所以當(dāng)高后，界面間摩擦阻力較小。逡逑模量與混凝土強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)的趨勢，性能近似％，即在彈性工作范圍內(nèi)，正�；炷恋膹椥怨ぷ�°

Ｆｉｇ．３邋Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邐Ｆｉｇ．４邋Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ逡逑ｓｔｅｅｌ邋ｆｉｂｅｒ邋ａｘｉａｌ邋ｄｒａｗｉｎｇ邐ｏｂｌｉｑｕｅ邋ｄｒａｗｉｎｇ邋ｏｆ邋ｓｔｅｅｌ邋ｆｉｂｅｒ逡逑圖中，々，拉拔荷載；及，界面應(yīng)力的影響半徑；／＞，鋼筋的半徑；／，徑的埋置長度；匕，鋼筋軸向拔出荷載；巧，鋼筋發(fā)生形變剪力荷載。逡逑２．３鋼筋混凝土的增強(qiáng)機(jī)理和破壞機(jī)理逡逑２．３．１鋼筋的增強(qiáng)機(jī)理逡逑由于混凝土受到多種應(yīng)力的影響，探討其破壞規(guī)律是一個(gè)非常復(fù)雜的問在混凝土中加入鋼筋后，鋼筋混凝土基體綜合了各種構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，具有混凝的強(qiáng)度高、耐久性好、鋼筋的韌性好等優(yōu)點(diǎn)，其抗拉強(qiáng)度也得到了提高。經(jīng)科學(xué)研宄和實(shí)驗(yàn)表明，在加入鋼筋時(shí)，其抗拉、剪切、抗壓強(qiáng)度都有所提高，逡逑同時(shí)鋼筋混凝土與高強(qiáng)度混凝土相比，其脆性、延性和塑性增強(qiáng)，可靠性提高在二者組成的復(fù)合材料一同受到外界荷載時(shí)，由于在受到溫度影響時(shí)二者之間逡逑的膨脹系數(shù)接近，不會(huì)導(dǎo)致二者的粘結(jié)被破壞，同時(shí)約束對(duì)方的形變，兩者

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2756123