發(fā)布時(shí)間：2018-04-13 16:10

  本文選題：地應(yīng)力場 + 凍結(jié)壁　； 參考：《采礦與安全工程學(xué)報(bào)》2016年03期

【摘要】：為獲得二向不均等地應(yīng)力場中圓形凍結(jié)壁的受力變形規(guī)律,考慮開挖卸載工況,建立了凍結(jié)壁與圍巖相互作用彈性力學(xué)模型,推導(dǎo)并用有限元軟件驗(yàn)證了其解析解,且與傳統(tǒng)加載模型進(jìn)行了對比。著重分析了凍結(jié)壁內(nèi)緣環(huán)向應(yīng)力與徑向位移的分布情況及其與各影響因素間的關(guān)系。研究表明:加載模型較本文卸載模型計(jì)算結(jié)果總體偏大;在凍結(jié)壁與圍巖彈性模量的比值β較小時(shí),考慮其相互作用可有效減小凍結(jié)壁的應(yīng)力與位移;若地應(yīng)力均勻系數(shù)λ較小,凍結(jié)壁內(nèi)緣會出現(xiàn)環(huán)向拉應(yīng)力,不利于其承載能力的發(fā)揮;卸載率、β、λ、凍結(jié)壁內(nèi)外半徑比均對凍結(jié)壁的應(yīng)力、位移有較大影響,而泊松比的影響相對較小。本文計(jì)算模型能較真實(shí)地反映凍結(jié)壁的受力變形情況,研究成果對凍結(jié)壁的設(shè)計(jì)與施工具有一定的指導(dǎo)作用。
[Abstract]:In order to obtain the stress and deformation law of circular frozen wall in two direction unequal ground stress field, the elastic mechanics model of interaction between freezing wall and surrounding rock is established considering excavation unloading condition, and its analytical solution is deduced and verified by finite element software.And compared with the traditional loading model.The distribution of circumferential stress and radial displacement in the inner edge of the frozen wall and the relationship between them and the influencing factors are emphatically analyzed.The results show that the loading model is larger than the unloading model, and the stress and displacement of the frozen wall can be reduced effectively when the ratio of elastic modulus of frozen wall to surrounding rock 尾 is small.If the in-situ stress uniformity coefficient 位 is small, the circumferential tensile stress will appear in the inner edge of the frozen wall, which is not conducive to the exertion of its bearing capacity, and the unloading ratio, 尾, 位, ratio of radius inside and outside of the frozen wall will have a great influence on the stress and displacement of the frozen wall.The influence of Poisson's ratio is relatively small.The calculation model in this paper can truly reflect the deformation of frozen wall, and the research results can guide the design and construction of frozen wall.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目(2012AA06A401) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41501075)
【分類號】：U455.49

【參考文獻(xiàn)】

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3 劉波;宋常軍;李濤;于飛;;卸載狀態(tài)下深埋黏土層凍結(jié)壁與周圍土體共同作用理論研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年11期

4 楊維好;楊志江;韓濤;張馳;柏東良;;基于與圍巖相互作用的凍結(jié)壁彈性設(shè)計(jì)理論[J];巖土工程學(xué)報(bào);2012年03期

5 胡向東;舒暢;佘思源;;均布荷載下拋物線形FGM凍結(jié)壁彈塑性解[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年03期

6 姚直書;蔡海兵;程樺;馬進(jìn);;采用長距離水平凍結(jié)暗挖法的淺埋大斷面地鐵隧道施工技術(shù)[J];中國鐵道科學(xué);2011年01期

7 耿萍;晏啟祥;何川;汪波;;隧道水平凍結(jié)施工過程的數(shù)值模擬[J];工程力學(xué);2010年05期

8 姜耀東;趙毅鑫;周罡;孫磊;秦瑋;;廣州地鐵超長水平凍結(jié)多參量監(jiān)測分析[J];巖土力學(xué);2010年01期

9 蔡海兵;程樺;彭立敏;姚直書;榮傳新;;地鐵雙線隧道水平凍結(jié)位移場的模型試驗(yàn)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年10期

10 武亞軍;李大勇;楊敏;;凍結(jié)法隧道施工數(shù)值仿真模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年S2期

【共引文獻(xiàn)】

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4 榮傳新;王彬;彭世龍;程樺;;基于DP準(zhǔn)則的功能梯度材料凍結(jié)壁受力分析[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年06期

5 蔡海兵;黃以春;龐濤;;地鐵聯(lián)絡(luò)通道三維凍結(jié)溫度場有限元分析[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年06期

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9 王育平;杜磊;張坤;劉亞;明德志;;基于ANSYS凍結(jié)壁徑向位移變化規(guī)律模擬研究[J];煤炭技術(shù);2015年11期

10 王勇;楊維好;;圓形水平凍結(jié)壁彈性設(shè)計(jì)理論[J];煤炭學(xué)報(bào);2015年09期

【二級參考文獻(xiàn)】

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1 楊維好;楊志江;柏東良;;基于與圍巖相互作用的凍結(jié)壁彈塑性設(shè)計(jì)理論[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年01期

2 楊維好;楊志江;韓濤;張馳;柏東良;;基于與圍巖相互作用的凍結(jié)壁彈性設(shè)計(jì)理論[J];巖土工程學(xué)報(bào);2012年03期

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6 蔣建平;李曉昭;高廣運(yùn);羅國煜;;南京地鐵(融)土熱物理參數(shù)試驗(yàn)研究[J];中國鐵道科學(xué);2009年01期

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9 雷軍;白明洲;許兆義;張愛軍;霍玉華;王鵬程;;地鐵隧道施工期凍結(jié)法穿越斷層破碎帶施工效果現(xiàn)場試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年07期

10 鄭波;張建明;常小曉;鄧友生;顧同欣;;廣州地鐵隧道凍結(jié)工程凍土力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年05期

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3 尤春安;;非均質(zhì)凍結(jié)壁彈塑性應(yīng)力分析及壁厚的計(jì)算[J];煤炭學(xué)報(bào);1986年02期

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5 劉亞軍;;特殊地層凍結(jié)壁的設(shè)計(jì)與控制[J];山西建筑;2014年06期

6 胡向東;卸載狀態(tài)下凍結(jié)壁外載的確定[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年01期

7 沈曉明,高峰,李建軍;龍固礦副井凍結(jié)壁溫度場有限元數(shù)值模擬[J];河北理工學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

8 汪仁和,李棟偉,王秀喜;井筒開挖下非線性凍結(jié)壁的應(yīng)力場和位移場計(jì)算[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2005年11期

9 徐偉;左玉柱;;凍結(jié)壁厚度計(jì)算理論與施工質(zhì)量控制[J];工程質(zhì)量;2010年04期

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7 王長生;;深井凍結(jié)壁變形的分析[A];地層凍結(jié)工程技術(shù)和應(yīng)用——中國地層凍結(jié)工程40年論文集[C];1995年

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9 張開順;李炳勝;楊維好;王衍森;宋雷;;某井筒凍結(jié)壁徑向位移規(guī)律計(jì)算研究[A];礦山建設(shè)工程新進(jìn)展——2005全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集（上冊）[C];2005年

10 盧相忠;宋世宏;;丁集主、副井凍結(jié)工程凍結(jié)壁分析[A];礦山建設(shè)工程新進(jìn)展——2005全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集（上冊）[C];2005年

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2 李俊林;馬鞭山鐵礦采掘工藝填補(bǔ)國內(nèi)空白[N];巢湖日報(bào);2010年

3 卜現(xiàn)山 胡礦禮;“亞洲第一井”凍結(jié)深井達(dá)到開挖標(biāo)準(zhǔn)[N];淮南日報(bào);2007年

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3 宋常軍;厚表土立井凍結(jié)工程熱—力耦合效應(yīng)模型試驗(yàn)及數(shù)值分析[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2012年

4 吉植強(qiáng);季節(jié)凍土地區(qū)圓形基坑凍結(jié)壁模型試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 榮傳新;深厚沖積層凍結(jié)壁與井壁的力學(xué)特性及其共同作用機(jī)理研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 陳志宇;凍結(jié)工程項(xiàng)目管控研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

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本文編號：1745232