發(fā)布時(shí)間：2018-06-13 09:48

  本文選題：凍結(jié)壁 + 功能梯度材料　； 參考：《巖土力學(xué)》2017年03期

【摘要】：將凍結(jié)壁等效為彈性模量、黏聚力呈拋物線分布的功能梯度材料(FGM)厚壁圓筒,基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論,考慮中間主應(yīng)力的影響,推導(dǎo)得到凍結(jié)壁的彈性極限荷載、彈塑性應(yīng)力場(chǎng)及塑性極限荷載的解析解。將所得結(jié)果與均質(zhì)凍結(jié)壁進(jìn)行比較,并分析強(qiáng)度理論參數(shù)對(duì)各個(gè)解析解的影響。研究結(jié)果表明:考慮凍結(jié)壁的FGM特性,應(yīng)力分布較均質(zhì)凍結(jié)壁有一定的變化,環(huán)向應(yīng)力由線性分布變?yōu)閽佄锞�型分布;環(huán)向應(yīng)力的最大值不再出現(xiàn)在凍結(jié)壁的內(nèi)壁或外壁,而是出現(xiàn)在凍結(jié)壁厚度的中部;與均質(zhì)凍結(jié)壁相比,FGM凍結(jié)壁的彈性極限荷載較大,但塑性極限荷載卻較小;FGM凍結(jié)壁的彈性極限荷載、塑性極限荷載、徑向應(yīng)力及環(huán)向應(yīng)力均隨強(qiáng)度理論參數(shù)的增大而增大。所得結(jié)果可為凍結(jié)壁的設(shè)計(jì)提供一定的理論參考。
[Abstract]:Based on the unified strength theory and considering the effect of the intermediate principal stress, the elastic limit load of the frozen wall is derived from the FGM thick walled cylinder, which is equivalent to the elastic modulus of the frozen wall and the cohesive force is distributed in parabola. The analytical solution of elastic-plastic stress field and plastic limit load. The results are compared with the homogeneous freezing wall, and the influence of the strength theoretical parameters on the analytical solutions is analyzed. The results show that considering the FGM characteristics of the freezing wall, the stress distribution is more varied than that of the homogeneous freezing wall, and the circumferential stress is changed from linear to parabola, and the maximum value of the circumferential stress is no longer present in the inner or outer wall of the frozen wall. It appears in the middle of the frozen wall thickness, and the elastic limit load of FGM freezing wall is larger than that of homogeneous freezing wall, but the plastic limit load is smaller than that of FGM freezing wall. Both radial stress and toroidal stress increase with the increase of theoretical strength parameters. The results can provide some theoretical reference for the design of freezing wall.
【作者單位】： 長(zhǎng)安大學(xué)建筑工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.41202191) 陜西省社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目(No.2015SF272) 長(zhǎng)安大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文培育資助項(xiàng)目(No.310828150018)~~
【分類號(hào)】：TD265.32

【參考文獻(xiàn)】

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4 李陽(yáng);李棟偉;陳軍浩;;人工凍結(jié)黏土凍脹特性試驗(yàn)研究[J];煤炭工程;2015年02期

5 胡向東;舒暢;;考慮FGM特性的雙排管豎井凍結(jié)壁應(yīng)力場(chǎng)分析[J];工程力學(xué);2014年01期

6 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

7 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

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9 胡向東;;直線形單排管凍土帷幕平均溫度計(jì)算方法[J];冰川凍土;2010年04期

10 張常光;趙均海;魏雪英;;基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論凍結(jié)壁應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2008年03期

【共引文獻(xiàn)】

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4 Xiang-dong HU;Wang GUO;Luo-yu ZHANG;Jin-tai WANG;Xue DONG;;少量管凍結(jié)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型（英文）[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2016年09期

5 胡向東;俞錦柱;王書(shū)磊;;盾構(gòu)進(jìn)出洞地層凍結(jié)理論研究現(xiàn)狀與展望[J];建井技術(shù);2016年03期

6 狄彥;帥健;孔令圳;;凍土凍脹及其對(duì)管道的作用分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2016年03期

7 周檀君;周國(guó)慶;;考慮傾角作用的斜井凍結(jié)壁厚度計(jì)算方法[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2016年03期

8 王勇;楊維好;;卸載條件下二向不均等地應(yīng)力場(chǎng)中圓形凍結(jié)壁彈性應(yīng)力分析[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2016年03期

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10 王永濤;王大雁;馬巍;穆彥虎;關(guān)輝;顧同欣;;青藏粉質(zhì)黏土單向凍結(jié)冷生構(gòu)造發(fā)育及凍脹發(fā)展過(guò)程試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2016年05期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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2 朱合華;張琦;章連洋;;Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則研究進(jìn)展與應(yīng)用綜述[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年10期

3 王想勤;李建國(guó);;路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基樁帽效應(yīng)分析[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

4 李文淵;吳啟紅;;基于Hoek-Brown非線性極限平衡法的邊坡安全系數(shù)[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

5 李南生;唐博;談風(fēng)婕;謝利輝;;基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論的土石壩邊坡穩(wěn)定分析遺傳算法[J];巖土力學(xué);2013年01期

6 師林;朱大勇;沈銀斌;;基于非線性統(tǒng)一強(qiáng)度理論的節(jié)理巖體地基承載力研究[J];巖土力學(xué);2012年S2期

7 張浩;石名磊;劉維正;趙宇;;路堤下帶帽疏樁處治地基樁土荷載效應(yīng)分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2012年09期

8 陳超群;雷金波;邱明明;;帶帽單樁水平荷載作用下工作性狀數(shù)值模擬[J];南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

9 蔡海兵;彭立敏;鄭騰龍;;隧道水平凍結(jié)施工引起地表凍脹的歷時(shí)預(yù)測(cè)模型[J];巖土力學(xué);2012年06期

10 徐華;李世榮;;一階剪切理論下功能梯度梁與均勻梁靜態(tài)解之間的相似關(guān)系[J];工程力學(xué);2012年04期

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3 楊維好;杜子博;楊志江;柏東良;;基于與圍巖相互作用的凍結(jié)壁塑性設(shè)計(jì)理論[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年10期

4 沈國(guó)富;蘇立凡;;彈塑性凍結(jié)壁厚度的計(jì)算[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1977年12期

5 袁文伯;馬英明;陳寬德;;非均質(zhì)彈性凍結(jié)壁應(yīng)力分析[J];煤炭學(xué)報(bào);1983年02期

6 劍萬(wàn)禧;凍結(jié)壁的有限元分析[J];淮南礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1984年01期

7 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

8 翁家杰 ,張銘;凍結(jié)壁彈塑性反演分析[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1991年01期

9 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

10 魏允伯,趙軍,趙世全;凍結(jié)井筒井幫溫度與凍結(jié)壁厚度的關(guān)系[J];礦山壓力與頂板管理;2001年03期

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2 汪仁和;;凍結(jié)壁的力學(xué)特性與計(jì)算[A];地層凍結(jié)工程技術(shù)和應(yīng)用——中國(guó)地層凍結(jié)工程40年論文集[C];1995年

3 周希圣;梁晉東;翁家杰;;隧道軟土凍結(jié)壁厚度設(shè)計(jì)研究[A];礦井建設(shè)與巖土工程技術(shù)新發(fā)展[C];1997年

4 陳紅蕾;王建平;李長(zhǎng)忠;胡翠平;;砌壁后凍結(jié)壁內(nèi)表面環(huán)向溫度變化特征分析[A];礦山建設(shè)工程技術(shù)新進(jìn)展——2009全國(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（上冊(cè)）[C];2009年

5 顧孟寒;;凍結(jié)壁模擬試驗(yàn)的溫度控制[A];地層凍結(jié)工程技術(shù)和應(yīng)用——中國(guó)地層凍結(jié)工程40年論文集[C];1995年

6 崔廣心;;關(guān)于凍結(jié)壁幾個(gè)問(wèn)題的探討[A];地層凍結(jié)工程技術(shù)和應(yīng)用——中國(guó)地層凍結(jié)工程40年論文集[C];1995年

7 王長(zhǎng)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(guó)地層凍結(jié)工程40年論文集[C];1995年

8 湯志斌;陳文豹;李功洲;;凍結(jié)壁溫度場(chǎng)的實(shí)測(cè)研究及在工程中的應(yīng)用[A];地層凍結(jié)工程技術(shù)和應(yīng)用——中國(guó)地層凍結(jié)工程40年論文集[C];1995年

9 張開(kāi)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(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（上冊(cè)）[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(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（上冊(cè)）[C];2005年

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2 李俊林;馬鞭山鐵礦采掘工藝填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白[N];巢湖日?qǐng)?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(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)[N];淮南日?qǐng)?bào);2007年

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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

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

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10 焦生;深表土層凍結(jié)壁可靠性設(shè)計(jì)理論與方法體系研究[D];山東科技大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：2013609