巷道围岩应力空间分布仿真分析.pdf

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1、第36卷第3期JournalofCivil．土Arc木hit建ect筑ura与l&环E境nvir工on程mentalEngineeringVo1．36No．32014年6月Jun．2o14doi：10．11835／j．issn．1674—4764．2014．03．007巷道围岩应力空间分布仿真分析唐治，潘一山，李忠华，王丽(辽宁工程技术大学a．力学与工程学院；b．机械工程学院，辽宁阜新123000)摘要：为得出巷道围岩应力空间分布特征，以圆形断面巷道为例，采用复变函数方法得出其应力解，并把映射空间解转化为巷道所在空间解后对巷道周围岩体

2、应力场进行仿真分析，得出了巷道周围岩体应力场分布直观图，可方便直观的了解巷道围岩任意位置应力分布情况。并考虑不同半径、不同侧压系数对围岩应力场的影响，得出了：圆形巷道围岩应力峰值及其出现方向与半径无关；侧压系数小于l／3时，顶底板开始产生拉应力，大于3时两帮围岩开始产生拉应力；以及环向、径向、剪切应力及最大、最小应力的变化规律。关键词：圆形巷道；复变函数；应力空间分布；计算仿真中图分类号：U451文献标志码：A文章编号：1674—4764(2014)03—0037—07SimulationAnalysisofSpatialDistri

3、butionofRoadwaySSurroundingRockStressTangZhi。，PanYishan。，LiZhonghua。，WangLi(a．SchoolofMechanicsandEngineeringb．CollegeofMechanicalEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin123000，Liaoning，P．R．China)Abstract：Togetthespatialdistributioncharacteristicofroadway'ssurround

4、ingrockstress，circularsectionroadwaywastakenasacascstudy．Thesolutionofstresswasgotbyusingcomplexfunctionmethod，androadway'ssurroundingrockstressfieldwasanalysedafterthesolutionofmappingspacewastransformedintothesolutionofroadwayspace．Asaresult，thevisualdiagramofstressfi

5、elddistributionofroadwa3／ssurroundingrockwasoblained，whichcoulddescribeintuitivelystressdistributionofroadwaySsurroundingrockatanyposition．Consideringtheinfluenceofdifferentradiusandsidepressurecoefficientsonsurroundingrockstressfield，thefollowingconclusionshavebeenobta

6、inded：thepeakvalueanddirectionofcircularroadwaySsurroundingrockstresshasnothingtodowiththeradius；whensidepressurecoefficientislessthan1／3，theroofcanproducetensilestress；whensidepressurecoefficientismorethan3，thesurroundingrockintwosidescanproducetensilestress．Andthechan

7、geruleofhoopstress，radialstress，shearstressandthemaximumandminimumofstresshavealsobeengenerated．Keywords：scircularroadway；complexfunction；spatialdistributionofstress；computationalsimulation随煤矿采深不断增加，巷道围岩稳定性在煤矿开数值模拟和理论研究等。巷道围岩应力理论解析虽采工程中越来越重要，巷道围岩应力分布特征是研究然对问题进行了简化，但对解析结

8、果分析得出的规律围岩稳定性和安全性的基础，目前针对巷道围岩应力性认识对研究围岩应力分布有重要意义，为此，众多分布的研究方法主要有井下现场观测、实验室实验、学者展开了大量研究，且取得了不少成果。收稿日期：2013-09—3