内钢板高强混凝土井壁锚卡的力学特性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com煤炭工程第47卷第12期COALENGINEERINGVo1．47．No．12doi：10．11799／ce201512031内钢板高强混凝土井壁锚卡的力学特性研究齐善忠，黄家会(1．黄河水利职业技术学院，河南开封475004；2．中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221116)摘要：通过模型试验对内钢板一高强混凝土井壁锚卡的力学性能进行了研究，结果表明随着井壁作用力的增加锚卡受到的拉应变逐渐增大，并且当内钢板进入塑性变形后应变增长加快，明确了井壁在荷载作用下锚卡的应力一应变特性，以及破坏特征。通过

2、数值模拟进一步明确了锚卡的最大拉应力位置并不在锚卡与内钢板的焊接位置，而是在离开焊接位置约1／3倍的锚卡长度处。关键词：内钢板；复合井壁；锚卡；模型试验；数值模拟中图分类号：TD265．32文献标识码：A文章编号：1671—0959(2015)12-0100-03ResearchonMechanicalCharacteristicsofRivetsforHighStrengthConcreteShaftLiningwithInnerSteelCylinderQIShan—zhong．HUANGJia—hui(1．YellowRiverCon

3、servancyTechnicalInstitute，Km~ng475004，China；2．SchoolofMechanicsandCivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Themechanicalcharacteristicsofrivetswerestudiedforhighstrengtheonereteshaftliningwithinnersteelcylinder，throughmodelexperime

4、nt．Theresultsshowedthat，thestrainonrivetsraisedgraduallywiththeincreaseoflateralforce，andthestraingrowthaccelerated，whentheinnersteelplateentersplasticdeformation．Thestress—strainandfailurecharacteristicsofrivetsunderloadwereobtained．Accordingtothenumericalsimulation，thema

5、ximumstresswasat1／3rivetawayfromtheweldingpoint．Keywords：innersteelcylinder；compositeshaftlining；rivets；modelexperiment；numericalsimulation在我国山东、安徽、河南、河北等产煤大省，因浅部1模型设计资源已大部分被开发，深部煤炭开采、新建矿井穿过的冲积层越来越厚将成为必然J。1．1原型内钢板一混凝土井壁设计随着冲积层厚度的增大，井壁混凝土强度和厚度不断以万福煤矿副井为工程背景，假设外井筒净直径增大，为了降低冻

6、结和掘砌费用，减少建井成本，对于6．5m，冲积层厚度约为750m，井壁为双层复合井壁结构，600m以深的井壁结构，提出了使用复合井壁结构，如钢骨在深度650～750m处内层井壁采用内钢板高强钢纤维混凝混凝土复合井壁结构、钢板混凝土复合井壁结构’。。但是土井壁结构，钢纤维混凝土强度等级为CF80一CF100，井在钢板混凝土复合井壁的研究过程中，对内钢板有稳定作壁厚度按规范【估算，CF85～CF100的钢纤维混凝土强度用的锚卡的研究则基本空白。洪伯潜认为从理论上不加设计值按规程外推，内钢板与锚卡使用的均是普通碳钢锚卡而不会降低井壁的承载力，为了

7、抵抗井壁的不均匀荷Q235。计算可以得到CF95井壁700m处的混凝土井壁厚度载产生的剪应力，可以按构造设置；对于锚卡井壁受力过为675mm，钢板厚度为40mm。程中的力学特性，还未有人进行研究。本文就针对锚卡的1．2相似模拟设计受力特性通过数值模拟和模型试验，明确井壁在外荷载作井壁模型设计要满足应力、变形和强度相似，同时也用下锚卡的力学特性和破坏特征。要满足试验条件要求，根据相似理论可得如下相似准则方收稿日期：2014—12—09基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA06A401)；河南省教育厅科学技术研究重点项目(

8、1313440124)作者简介：齐善忠(1979一)，男，山东单县人，工学硕士，讲师，国家注册岩土工程师，主要从事岩土工程特殊施工方面的教学与研究工作，E—mail：qsz021