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《薄壁钢管混凝土在巷（隧）道支护中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、薄壁钢管混凝土在巷（隧）道支护中的应用研究科研开发薄壁钢管混凝土在巷(隧)道支护中的应用研究*侯和涛金延俊邱灿星(山东大学土木工程学院,济南250061)摘要:目前薄壁钢管混凝土在巷(隧)道支护中的应用较少;然而,围岩支护和薄壁钢管混凝土的相关研究均已展开,且相关的试验方法和数值模拟都取得了有益的结论,对这些研究成果进行总结,并对今后的研究工作进行展望.结果表明,与普通的型钢支架巷道支护相比,薄壁钢管混凝土具有承载力高,成本低,与围岩的协同作用好等优势,但仍有许多关键技术问题亟待解决,如薄壁钢管混凝土与围岩的耦合作用,如何
2、设置合理的构造措施保证其承载力的稳定发挥以及适用于工程实践的简化计算方法等.关键词:薄壁钢管混凝土;巷(隧)道支护;耦合作用STUDYoNAPPLICATloNoFCoNCRETE—FILLEDTHIN—WALLEDSTEELTUBESINROADWAY(TUNNEL)SUPPORTINGHouHetaodinYanjunQiuCanxing(SchoolofCivilEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)ABSTRACT:Atpresent,itiSnotcom
3、montousec0ncrete～f
4、11edthinwalledsteeltubesastheroadway(tunne1)supporting.However,therearelotsofresearchesonsurroundingrocksupportsandconcrete—filledthin—walledsteeltubesrespectively,andplentyofavailableconclusionsofrelevanttestmethodsandnumericalsimulationshavebe
5、enobtained.Thispaperistomakeasummaryoftheseresultsandthenaoutlookforthefuturestudyisraised.Itisconcludedthattheconcretefilledthinwalledsteeltubeisofhigherbearingcapacity,goodcooperationwithsurroundingrocksaswe!IaslowerCOSt.ButsomecriticaIproblemsstillneedtObesolve
6、d,suchasthecouplingeffectbetweentheconcrete-filledthin-walledstee1tubeandsurroundingrocks,howtoensureitsstablebearingcapacitythroughproperconstructionmeasureandsimplifiedcalculationmethodforengineeringpractice.KEYWORDSconcrete-filledthinwalledsteeltube;roadway(tun
7、ne1)supporting;couplingeffect1概述薄壁钢管混凝土是在薄壁钢管中填充高性能混凝土形成的构件,其工作原理与普通钢管混凝土相似,利用钢管的约束使核心混凝土处于三向受压状态从而有效提高混凝土的强度和抗变形能力;同时通过混凝土的填充提高钢管的稳定性,保证了两种材料性能的充分发挥.但薄壁钢管混凝土管壁更薄,因此能够有效减少用钢量和焊接工作量,降低工程造价n].目前该技术主要应用于高层民用住宅以及大跨度拱桥等工程中].目前,巷(隧)道的主要支护手段有砌碹,混凝土衬砌,注浆,锚杆,锚索以及各种支架支护(U型钢
8、为主)【l3].钢管混凝土支架作为一种新型的支护手段,与普通型钢支架相比具有承载力高,成本低,与围岩结合作用好等优点,但由于支架结构形式与支护工艺等原因未能得到广泛应用],薄壁钢管混凝土巷(隧)道支护的相关研究鲜有进展.本文总结了钢管混凝土支架以及薄壁钢管混凝土的大量研究成果,并且在支护理论的研究基础上,提出了构造薄壁钢管混凝土屈曲耗能连接的新想法.2钢管混凝土支架的研究现状2.1理论研究谷拴成等运用结构力学的方法分析了圆弧形圆钢管混凝土支架在径向荷载作用下的受力情况,提出了钢管混凝土支护的计算模型,并运用该模型计算了实际
9、工程中钢管混凝土的承载力和用钢量,分别与H型钢和格栅钢拱架支护进行了比较.结果表明,采用相同没计形式时,钢管混凝土支架具有更高的承载力和更好的稳定性,而总用钢量仅为型钢支架的35.5,支护成本是格栅支架的61%[5_6j.*lh东大学自主创新基金自然科学类专项资助项仔(2009TS091).第一作者:侯
