本文關鍵詞：基于三參數(shù)強度準則的高強混凝土井壁力學特性研究

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【摘要】：因煤礦淺部煤炭資源的日益枯竭,煤炭開發(fā)已逐漸轉向深部資源,新井建設時煤礦立井井筒需要穿過的沖積層越來越厚,為了抵抗作用在井壁上的強大水土壓力,必須采用高強混凝土井壁結構。為了分析高強混凝土井壁的力學特性,本文采用更加符合混凝土力學特性的三參數(shù)強度準則作為理論依據(jù),通過理論分析的推導和模型實驗的驗證,對高強混凝土井壁結構的力學特性進行了系統(tǒng)的分析。推導出了高強混凝土立井井壁極限承載力理論解,以及彈性區(qū)和塑性區(qū)應力與半徑和荷載之間的解析表達式,且計算結果得到了模型實驗的驗證。在考慮滲流作用時,基于流固耦合機理對高強混凝土井壁結構進行了力學性能分析。計算結果表明：井壁所能承受的極限水壓力P0隨混凝土的孔隙率β增加而逐漸減小,當β=0.2時,井壁的環(huán)向壓應力σθ是混凝土單軸抗壓強度的2.4倍左右；而不考慮滲流作用時,井壁的極限承載力最大,井壁的環(huán)向壓應力σ8是混凝土立方體單軸抗壓強度的2.7倍左右,故滲流作用對井壁應力分布影響很大。由此表明三參數(shù)強度準則在用于高強混凝土井壁力學特性分析是可行的,從而為高強混凝土井壁結構的設計計算提供了一定的理論參考。
【關鍵詞】：高強混凝土井壁 三參數(shù)強度準則 流固耦合機理 極限承載力 井壁應力
【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
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 概述11-14
• 1.1.1 國內發(fā)展概述11-13
• 1.1.2 國外發(fā)展概述13-14
• 1.2 課題提出的意義和目的14-15
• 1.3 國內外高強混凝土的研究概況15-18
• 1.3.1 高強混凝土的特點15-16
• 1.3.2 高強混凝土的發(fā)展概述16-18
• 1.4 三參數(shù)強度準則在高強混凝土中的應用概述18-20
• 1.5 研究的技術路線20-21
• 2 基于三參數(shù)強度準則的高強混凝土井壁力學特性分析21-41
• 2.1 混凝土的強度理論研究21-24
• 2.2 混凝土三參數(shù)強度準則24-25
• 2.3 高強混凝土井壁結構力學特性分析25-36
• 2.3.1 三參數(shù)準則應用于井壁極限承載力分析中的公式推導26-33
• 2.3.2 理論計算與模型實驗結果對比分析33-34
• 2.3.3 井壁極限承載力分析34-36
• 2.4 井壁應力分析36-39
• 2.5 小結39-41
• 3. 基于三參數(shù)強度準則的煤礦立井井壁流固耦合理論分析41-63
• 3.1 三參數(shù)準則下混凝土井壁滲流作用分析41-56
• 3.1.1 井壁混凝土流固耦合理論41-43
• 3.1.2 立井井壁結構的滲流場分析43-45
• 3.1.3 基本方程和邊界條件45
• 3.1.4 混凝土井壁彈性區(qū)應力表達式的推導45-48
• 3.1.5 混凝土井壁塑性區(qū)應力48-53
• 3.1.6 彈性區(qū)和塑性區(qū)交界處53-56
• 3.2 地下水的滲流作用對井壁的極限承載力影響分析56-57
• 3.3 井壁應力與地下水壓力之間的關系57-60
• 3.4 小結60-63
• 4 結論與展望63-65
• 4.1 結論63-64
• 4.2 展望64-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-71
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王立琛;王明恕;鐘永權;林乃旭;;井壁結構模擬試驗研究報告[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;滑動井壁的應力和穩(wěn)定計算[J];煤礦設計;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;1991年08期

4 O賜蜢，

本文編號：1074144