钢管混凝土支架构件—圆弧拱破坏机理研究
单仁亮1
肖禹航1
刘珂铭2
戴旭1
赵伟1
闫伟1
陈宇翔3
1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,1000832.临沂大学土木工程与建筑学院,山东临沂,2760003.中国科学院深海科学与工程研究所,海南三亚,572000
摘要：以钢管混凝土支架支护深井软岩巷道为背景,对钢管混凝土支架组成构件中的四分之一圆弧拱进行六分点等值加载,以研究试验试件的矢跨比和钢纤维体积掺量对试件力学性能的影响.实验表明,钢管混凝土圆弧拱试件拱底处主要受压弯剪应力影响,最先发生局部破坏;拱顶处主要受压应力影响,拱底和拱顶均为试件最薄弱截面.矢跨比越大,能够承受的荷载和刚度越大.1％～1.5％钢纤维体积掺量的试件的柔性增强,极限荷载与无钢纤维试件差别不大.继续增加钢纤维掺量,试件刚度增加,但试件极限荷载降低,钢纤维体积掺量在1％ ～1.5％较为合适.再通过数值模拟进一步研究试件危险截面的受力形式和试件的截面尺寸、矢跨比、壁厚对承载力的影响.与此同时,结合试验分析和数值模拟结果,从试件截面强度、局部失稳、整体失稳三方面进行理论分析,给出钢管混凝土圆弧拱局部失稳的原因和承载力的计算公式.最后,结合实际工程情况,提出钢管混凝土设计方案.
关键词：钢管混凝土圆弧拱支架局部失稳整体失稳
分类号：TD350(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51474218)海南省重大科技项目(ZDKJ2016014)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 1918-1929 )
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