预应力锚索锚固段粘结破坏本构模型研究

为了验证本文建立的锚索/注浆体耦合本构方程的正确性,对不同试验条件下的拉拔试验进行了数值模拟.分别对径向压力为常数,径向刚度为常数下的拉拔试验进行了数值模拟,并对其进行各相关参数、不同围岩应力变化等参数条件下的力学效果进行了详细的分析,得出了影响锚索锚固效果的相应的影响因素:注浆体的力学特性、锚索单元的围压及其刚度和由于岩体开挖引起的原岩应力场的改变.并且通过数值模拟可以看出,不同围压锚索体内的轴向载荷与其轴向位移、轴向位移与其径向位移之间的函数关系.轴向载荷随着轴向位移的增大而成增大的趋势,同时,水灰比低的锚固单元锚索的承载力比水灰比高的锚固单元要高;而且,在锚索轴向载荷的作用下,锚索的径向位移与其轴向位移基本呈线性关系.在岩体开挖后,岩体内的应力状态的改变对锚固体的应力分布有较大的影响作用,其应力状态的改变可以较大的影响锚索的轴向载荷的等作用载荷的分布.     

新建隧道施工对既有煤矿巷道稳定性影响

针对翠屏山隧道与翠屏山煤矿巷道交叉段的特殊工况,分析新建隧道施工对围岩和煤矿巷道变形和应力的影响,通过有限元数值模拟验证现场施工工法的可靠性。研究结果表明:隧道开挖引起下方巷道拱顶最大沉降量为4.6 mm,仰拱最大隆起量为0.7 mm;新建隧道开挖产生卸荷作用,巷道顶部受到上部土体的约束而产生压应力,最大主压应力为1.85 MPa;隧道开挖前后最大主应力变化比例值最大值为42%,位于新建隧道与既有煤矿交叉处;近接隧道施工时,交叉段内地质条件较差时,采用双侧壁导坑法施工,隧道开挖引起的围岩变形量较小,施工方法较合理。     

水化硅酸钙应力松弛特性的分子动力学研究（英文）

目的：水化硅酸钙（C-S-H）是波特兰水泥的主要水化产物,是影响水泥基材料粘弹性机制的主要成分之一。然而,人们还未能在原子层面上完全理解水泥基材料在外加变形作用下随时间变化的粘弹性响应。本文旨在通过建立不同钙硅比的C-S-H模型,以分子动力学模拟的方式系统研究不同因素对水化硅酸钙应力松弛性能的影响。创新点：1.基于分子动力学模拟,获得C-S-H的应力松弛特性;2.研究应变状态、钙硅比和内部水含量对C-S-H应力松弛的影响,揭示其在应力松弛过程中所涉及的内部结构及能量变化。方法：1.通过各原子基团的均方位移在应力松弛过程中考虑C-S-H层间区域的粘度变化;2.基于时间相关函数,在不同应变状态、钙硅比以及温度的条件下研究C-S-H层间区域涉及到的化学键断裂与重组;3.阐明氢键网络和C-S-H形态对不同含水量下C-S-H应力松弛特性演变的影响。结论：1.在不同的初始变形条件下,C-S-H应力松弛响应均会发生,并显示出非均质特征;2.钙硅比的增大以及温度的提高会导致水分子、羟基和层间钙原子的运动加快,从而引起C-S-H层间区域的粘度降低,进而导致C-S-H的初始应力及残余应力降低;3.由于水分...     

平行双孔隧道开挖变形三维数值分析

基于Gibson土建立平行双孔隧道的三维实体结构计算模型,考虑衬砌与周围土体的共同作用,并在盾构开挖面处施加表面力以模拟切削刀盘的推进力效应,分析平行双孔隧道同步开挖及不同滞后距离异步开挖时隧道相互作用所引起的周边土体变形及收敛形式。研究表明,平行双孔隧道异步开挖时,滞后距离对超前开挖隧道周围的竖直沉降影响微小,而对后挖隧道断面竖直沉降以及左右隧道水平位移的影响较大;随两隧道间距的增加,开挖时相互的影响会随之减小。     

浅埋偏压隧道开挖方案的分析研究

采用CRD法,对浅埋偏压公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟.分析不同开挖顺序时的围岩位移、应力、初期支护的内力,并进行比较.数值结果表明:隧道开挖按照外侧上部-内侧上部-外侧下部-内测下部的顺序进行时,开挖过程应力、位移较小.边墙与仰拱交界处和拱顶均是施工中应重点关注的部位.     

等离子喷涂NiCrAl/Cr2O3-8%TiO2涂层残余应力模拟分析

建立了模拟涂层残余应力的数学模型,对等离子喷涂不同厚度NiCrAl/Cr2O3-8%TiO2涂层的残余应力进行了模拟,模拟结果表明:由于涂层与基体的热膨胀系数不匹配等原因,在界面等区域存在严重的应力集中,涂层内部的残余应力水平,随涂层厚度增加而增加,涂层中的径向、轴向、切向应力均为压应力,径向应力是最主要的应力。     

高应力富水软岩巷道支护技术研究

随着我国能源需求的增大,煤矿开采逐渐向深部发展,高应力软岩巷道的围岩变形控制问题日益凸显.砂质泥岩等软岩在淋水情况下容易泥化膨胀,引起巷道围岩内部应力分布不均匀,具有明显的流变特性.本文以某矿南翼Y型通风巷道为背景,研究了不同支护方案对深埋软岩巷道的围岩控制效果.结果表明:优化设计后的锚梁网支护能够有效粘合围岩内部破碎岩体,抑制砂质泥岩的泥化膨胀,充分发挥围岩自承能力,控制巷道围岩变形在合理范围内.     

基于原岩应力测量的软岩巷道支护优化设计研究

为了解决曹庄煤矿高应力软岩巷道支护困难的问题,进行了井下原岩应力实测,采用基于实测地应力的锚杆支护优化设计方法,优化了巷道支护设计参数。工程实践表明,该支护技术有效控制了高应力软岩巷道围岩变形,取得了良好的技术经济效益,提供了一种控制高应力软岩巷道围岩变形的有效方法,对类似条件下巷道支护设计具有一定借鉴意义。     

注浆深度对围岩表面变形影响分析

采用数值模拟方法分析了不同注浆深度围岩表面变形以及围岩表面变形速率随原岩应力变化。结果表明：不同注浆深度围岩表面变形及变形速率随原岩应力变化呈现不同特点,深部开采围岩注浆效果显著,存在合理注浆深度,注浆效果最佳。     

软岩巷道支护技术研究及应用实践

针对煤矿深部水平软岩巷道围岩力学性质及膨胀特征,通过现场测试及数值分析计算,对巷道稳定性的力学效应、受采动影响时围岩的应力变化进行分析,研究软岩巷道围岩变形机理,寻求巷道围岩稳定控制技术,并据此提出了新的支护方式,实施后取得了较好的实践效果.