本文關(guān)鍵詞：深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)可靠度分析

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【摘要】：雙層鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)是深厚沖積層立井井筒凍結(jié)法施工中的主要支護結(jié)構(gòu)。但我國現(xiàn)行凍結(jié)井筒井壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法還一直沿用“容許應(yīng)力法”,使得井壁結(jié)構(gòu)具有的真實性能和安全度不明確,且技術(shù)經(jīng)濟指標不合理,為此,本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)的可靠度進行分析,以期為深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)的概率極限狀態(tài)設(shè)計方法提供理論基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：(1)對凍結(jié)井筒高強井壁結(jié)構(gòu)材料性能、幾何參數(shù)和計算模式的不定性分別進行了研究,在此基礎(chǔ)上,對深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)抗力進行了統(tǒng)計分析,結(jié)果表明井壁結(jié)構(gòu)抗力服從正態(tài)分布形式,并最終確定了凍結(jié)井筒高強井壁結(jié)構(gòu)抗力的均值和變異系數(shù)。(2)采用概率統(tǒng)計的方法,對凍結(jié)井筒施工期和運營期的外層井壁基本荷載標準值和概率分布類型進行了研究,并對凍結(jié)井筒施工期和運營期的井壁輔助荷載標準值和概率分布類型進行了研究。并對基本荷載和輔助荷載進行荷載效應(yīng)組合,得到施工期凍結(jié)井筒外層井壁荷載和使用期凍結(jié)井筒整體井壁荷載的分布函數(shù)和參數(shù)(均值和標準差)。(3)基于結(jié)構(gòu)可靠性指標和凍結(jié)井壁設(shè)計方法,推導(dǎo)出深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁的承載能力極限狀態(tài)方程,采用JC法,確定了凍結(jié)井筒高強井壁結(jié)構(gòu)的外層井壁目標可靠性指標。(4)以丁集礦副井(凍結(jié)井筒)501m層位外層井壁結(jié)構(gòu)為例,采用ANSYS有限元軟件,借助可靠度分析方法(蒙特卡羅法)對該段外層井壁進行可靠度有限元分析,確定了該段外層井壁的目標可靠性指標,從而驗證了該段外層井壁的安全性。本文得到深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)的可靠度,為高效節(jié)約、科學合理設(shè)計深凍結(jié)井筒的外層井壁提供了參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：可靠度 外層井壁 凍結(jié)井筒 深厚沖積層 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD262
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 引言14-20
• 1.1 問題的提出14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 深凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)的概率極限狀態(tài)設(shè)計方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 凍結(jié)井井壁結(jié)構(gòu)的有限元分析技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 選題的意義17
• 1.4 主要研究內(nèi)容方法和技術(shù)路線17-20
• 2 深凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)抗力的統(tǒng)計分析20-32
• 2.1 凍結(jié)井壁材料強度的統(tǒng)計與分析20-25
• 2.1.1 混凝土20-23
• 2.1.2 鋼筋23-24
• 2.1.3 凍結(jié)井井壁結(jié)構(gòu)材料性能的不定性24-25
• 2.2 凍結(jié)井井壁結(jié)構(gòu)中幾何參數(shù)的不定性分析25-26
• 2.3 凍結(jié)井井壁結(jié)構(gòu)計算模式的不確定性分析26-27
• 2.4 凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)抗力的公式推導(dǎo)27-30
• 2.5 凍結(jié)井井壁結(jié)構(gòu)抗力的統(tǒng)計特征30-31
• 2.6 小結(jié)31-32
• 3 深凍結(jié)井筒外層井壁荷載效應(yīng)的統(tǒng)計分析32-52
• 3.1 凍結(jié)井壁外荷載分類34-40
• 3.1.1 井壁自重34-35
• 3.1.2 水平地壓35-39
• 3.1.3 水壓力39
• 3.1.4 豎向附加力39-40
• 3.2 使用期凍結(jié)井井外壁荷載的統(tǒng)計分析40-43
• 3.2.1 永久地壓理論及綜合分析40
• 3.2.2 使用期基本荷載的標準值和概率分布40-42
• 3.2.3 使用期輔助荷載的標準值和概率分布42-43
• 3.3 施工期基本荷載的標準值和概率分布43-49
• 3.3.1 凍結(jié)壓力統(tǒng)計44-47
• 3.3.2 施工期荷載概率分布47-48
• 3.3.3 施工期輔助荷載的標準值和概率分布48-49
• 3.4 作用于凍結(jié)井井壁上荷載效應(yīng)的組合49-50
• 3.4.1 施工期荷載組合49-50
• 3.4.2 使用期荷載組合50
• 3.5 小結(jié)50-52
• 4 深厚沖積層凍結(jié)井筒外層井壁的可靠度分析52-66
• 4.1 深厚凍結(jié)井筒高強井壁結(jié)構(gòu)承載能力的極限狀態(tài)方程52-60
• 4.1.1 可靠度基本概念52
• 4.1.2 可靠度極限狀態(tài)52-55
• 4.1.3 結(jié)構(gòu)可靠性指標55-58
• 4.1.4 凍結(jié)井筒井壁結(jié)構(gòu)可靠度的極限狀態(tài)確定58-60
• 4.2 結(jié)構(gòu)可靠性分析的方法和步驟60-61
• 4.2.1 凍結(jié)井井壁的可靠性分析方法60
• 4.2.2 凍結(jié)井井壁的可靠性分析步驟60-61
• 4.3 結(jié)構(gòu)可靠度計算的理論方法研究分析61-62
• 4.4 計算凍結(jié)井井壁的可靠性指標62-63
• 4.5 目標可靠度指標的取值63-65
• 4.6 小結(jié)65-66
• 5 深厚沖積層凍結(jié)井井壁可靠度的有限元分析66-74
• 5.1 ANSYS簡介66-67
• 5.2 蒙特卡羅法67
• 5.3 概況及模型67-69
• 5.3.1 ANSYS模型建立68-69
• 5.3.2 ANSYS模型網(wǎng)格劃分69
• 5.4 可靠性計算結(jié)果分析69-73
• 5.5 小結(jié)73-74
• 6 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 問題及展望75-76
• 參考文獻76-80
• 致謝80-82
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果82

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王立琛;王明恕;鐘永權(quán);林乃旭;;井壁結(jié)構(gòu)模擬試驗研究報告[J];制冷學報;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;滑動井壁的應(yīng)力和穩(wěn)定計算[J];煤礦設(shè)計;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];煤炭科學技術(shù);1991年08期

4 O賜蜢，

本文編號：799503