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深厚表土层冻结井筒内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁力学性能研究

桂建刚  
【摘要】:随着新建矿井穿过的表土层厚度越来越厚,冻结井壁承受的外荷载越来越大,为了抵御强大的地压作用,必须要采用高强井壁结构。 目前,深厚表土层冻结井筒内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁的力学特性和强度特征国内、外都缺乏系统研究,在设计过程中,它的承载能力和可靠性资料较少,从而给工程应用带来了难题。本文通过理论分析、模型试验和数值计算三种研究方法对该类井壁结构的力学特性进行了系统的研究。在理论分析方面,对井壁结构的截面应变、应力和极限承载力作了分析,提出了计算井壁极限承载力的理论公式;在模型试验方面,根据相似理论,推导井壁结构相似准则,并通过试验得到了井壁结构模型的变形特性和极限承载力;在数值模拟方面,对深厚表土层冻结井筒内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁进行了数值模拟分析,所得结果同模型试验结果比较吻合,并进一步分析了井壁结构极限承载力各主要影响因素的大小及回归出了井壁结构极限承载力的计算公式。本文的研究结果为今后该类井壁结构的应用提供了基础依据。


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