卸載條件下二向不均等地應力場中圓形凍結壁彈性應力分析
本文選題:地應力場 + 凍結壁 ; 參考:《采礦與安全工程學報》2016年03期
【摘要】:為獲得二向不均等地應力場中圓形凍結壁的受力變形規(guī)律,考慮開挖卸載工況,建立了凍結壁與圍巖相互作用彈性力學模型,推導并用有限元軟件驗證了其解析解,且與傳統(tǒng)加載模型進行了對比。著重分析了凍結壁內緣環(huán)向應力與徑向位移的分布情況及其與各影響因素間的關系。研究表明:加載模型較本文卸載模型計算結果總體偏大;在凍結壁與圍巖彈性模量的比值β較小時,考慮其相互作用可有效減小凍結壁的應力與位移;若地應力均勻系數(shù)λ較小,凍結壁內緣會出現(xiàn)環(huán)向拉應力,不利于其承載能力的發(fā)揮;卸載率、β、λ、凍結壁內外半徑比均對凍結壁的應力、位移有較大影響,而泊松比的影響相對較小。本文計算模型能較真實地反映凍結壁的受力變形情況,研究成果對凍結壁的設計與施工具有一定的指導作用。
[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)大學深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室;中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院;
【基金】:國家高技術研究發(fā)展計劃(863)項目(2012AA06A401) 國家自然科學基金項目(41501075)
【分類號】:U455.49
【參考文獻】
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,本文編號:1745232
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