發(fā)布時(shí)間：2017-08-11 18:26

  本文關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土力學(xué)特性及其在巷道支護(hù)中的應(yīng)用

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【摘要】：在地下工程支護(hù)手段中,噴射混凝土支護(hù)已經(jīng)成為最有效、最能經(jīng)得住考驗(yàn)的技術(shù)之一。如今,隨著金屬礦山開(kāi)采深度的增加,地壓?jiǎn)栴}十分突出,巷道圍巖變形加劇,因此深部開(kāi)采對(duì)于巷道支護(hù)材料要求更高。噴射普通混凝土,因其自身的缺陷,噴射一段時(shí)間后裂縫貫穿和掉塊現(xiàn)象突出,支護(hù)作用逐漸減退甚至不能維持巷道穩(wěn)定。近年來(lái),對(duì)混凝土的研發(fā)十分火熱,大量新型混凝土相繼出現(xiàn),在綜合考慮混凝土力學(xué)性能、材料獲取等因素下,鋼纖維混凝土在工程界更受到青睞。本文圍繞巷道鋼纖維噴射混凝土支護(hù)為主題,對(duì)鋼纖維噴射混凝土增強(qiáng)機(jī)理、破壞機(jī)制、力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析研究,具體內(nèi)容如下：利用復(fù)合材料和纖維間距兩種理論,分析了鋼纖維混凝土的增強(qiáng)機(jī)理,從破壞機(jī)制上比較了鋼纖維混凝土與普通混凝土的異同。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取回的大板試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),分析鋼纖維混凝土的力學(xué)特性及因素、配合比中各種組成材料對(duì)力學(xué)性能的影響,最終得到較為合理的配合比。界面層是維系鋼纖維混凝土兩相材料應(yīng)力傳遞的紐帶,研究了界面層微觀結(jié)構(gòu)特征及界面層的疊加強(qiáng)化效應(yīng),在此基礎(chǔ)上對(duì)界面粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試,利用突變理論分析鋼纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂時(shí)界面粘結(jié)強(qiáng)度的作用。運(yùn)用歐洲、中國(guó)兩種設(shè)計(jì)規(guī)范,計(jì)算當(dāng)巷道分別采用鋼纖維噴射混凝土支護(hù)和掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土支護(hù)時(shí)的承載能力,利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件,對(duì)巷道開(kāi)挖后分別采用鋼纖維混凝土和普通混凝土兩種材料支護(hù)效果進(jìn)行模擬比較,并針對(duì)鋼纖維噴射混凝土支護(hù)情況,模擬不同噴層厚度的支護(hù)效果,在保證巷道穩(wěn)定的情況下,選擇經(jīng)濟(jì)可行的噴層厚度。
【關(guān)鍵詞】：鋼纖維混凝土 巷道支護(hù) 微觀結(jié)構(gòu) 正交試驗(yàn) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD353
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 問(wèn)題的提出及研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 鋼纖維噴射混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 鋼纖維混凝土力學(xué)性能研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 鋼纖維噴射混凝土襯砌研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線圖15-18
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線圖16-18
• 第二章 鋼纖維混凝土增強(qiáng)機(jī)理及破壞機(jī)制18-27
• 2.1 鋼纖維混凝土的增強(qiáng)機(jī)理18-22
• 2.1.1 復(fù)合材料力學(xué)理論18-20
• 2.1.2 纖維間距理論20-22
• 2.2 鋼纖維混凝土的破壞機(jī)制22-25
• 2.2.1 鋼筋混凝土的破壞形式22-23
• 2.2.2 鋼纖維混凝土和普通混凝土的破壞機(jī)制比較23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 第三章 影響鋼纖維混凝土力學(xué)特性的因素分析研究27-47
• 3.1 鋼纖維混凝土力學(xué)特性27-31
• 3.2 鋼纖維混凝土力學(xué)特性的影響因素31-35
• 3.2.1 素混凝土的影響因素31-33
• 3.2.2 鋼纖維混凝土的影響因素33-35
• 3.3 鋼纖維混凝土力學(xué)性能室內(nèi)試驗(yàn)35-46
• 3.3.1 配合比初步設(shè)計(jì)35-37
• 3.3.2 正交試驗(yàn)因素及水平選取37-38
• 3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析38-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 鋼纖維混凝土界面粘結(jié)強(qiáng)度研究47-66
• 4.1 界面層微觀結(jié)構(gòu)特征47-49
• 4.2 界面層疊加效應(yīng)及鋼纖維分布對(duì)強(qiáng)度的影響49-52
• 4.2.1 界面層疊加效應(yīng)49-50
• 4.2.2 鋼纖維分布對(duì)強(qiáng)度的影響50-52
• 4.3 鋼纖維混凝土界面粘結(jié)強(qiáng)度52-57
• 4.3.1 鋼纖維拉拔力52-55
• 4.3.2 界面粘結(jié)強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系55-57
• 4.4 鋼纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂時(shí)的突變理論分析57-64
• 4.4.1 拱頂復(fù)合結(jié)構(gòu)力學(xué)模型57-58
• 4.4.2 建立尖點(diǎn)突變模型58-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第五章 鋼纖維混凝土在巷道支護(hù)中的應(yīng)用研究66-82
• 5.1 巷道噴射混凝土支護(hù)機(jī)理66-68
• 5.1.1 噴射混凝土力學(xué)作用機(jī)理66-67
• 5.1.2 噴層在不同圍巖條件下的作用機(jī)理67-68
• 5.2 鋼纖維噴射混凝土代替掛網(wǎng)噴混凝土68-71
• 5.2.1 鋼纖維噴射混凝土與掛網(wǎng)噴混凝土承載能力比較68-70
• 5.2.2 鋼纖維噴射混凝土與掛網(wǎng)噴混凝土施工工藝比較70-71
• 5.3 巷道鋼纖維噴射混凝土支護(hù)數(shù)值模擬71-81
• 5.3.1 數(shù)值模型參數(shù)選取及建立71-73
• 5.3.2 兩種不同支護(hù)材料的模擬比較73-80
• 5.3.3 巷道鋼纖維噴射混凝土不同支護(hù)厚度模擬80-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 第六章 結(jié)論與展望82-84
• 6.1 結(jié)論82
• 6.2 展望82-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 附錄88

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本文編號(hào)：657601