-
题名地表移动实验平台研制与矿区房屋实验研究
- 1
-
-
作者
阎跃观
戴华阳
朱元昊
-
机构
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
-
出处
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期505-517,共13页
-
基金
国家自然科学基金重大项目课题资助项目(52394191)
中国矿业大学(北京)博士拔尖创新培育基金资助项目(BBJ2023023,BBJ2023018)。
-
文摘
煤矿区村庄房屋采动影响状况关系到当地民生和社会稳定,需要深入研究地表移动变形对房屋损坏的影响规律和保护措施,但目前国内外尚缺乏矿区村庄房屋损坏定量实验研究的有效物理模拟手段。为此,提出了基于支撑柱时序加载与三向移动定量计算的地表移动实验平台设计思路,研制了多点支撑和三向加载控制的地表移动实验平台(SPSM),构建了房屋模型“砖块(点)-砌体墙(面)-房屋(体)”多尺度的几何和力学相似理论,研究了村庄房屋模型制作工艺,并以峰峰矿区A村房屋为例进行模拟实验,制作了有底梁大跨度房屋、无底梁大跨度房屋和小跨度自然间房屋模型,定量分析了不同移动变形作用下3种类型房屋的损坏特征。实验结果表明:石膏粉与水7∶1混合为骨料、酒精胶为黏结剂,可作为房屋最优模拟材料与参数配比;在同等量级地表变形加载条件下,小跨度和有底梁房屋抗变形能力较强,组合变形作用的房屋损坏程度大于单一变形;受水平拉伸变形影响,墙面出现正八字形斜向裂缝,屋顶与墙体连接处水平开裂;地表正曲率变形时,房屋墙面顶部、屋顶和窗角出现裂缝,房顶和门角裂缝易连通;揭示了屋顶裂缝宽度与地表正曲率变形呈线性正相关关系,门窗墙裂缝宽度与地表拉伸变形呈“S”型正相关关系。通过与现场实测对比,房屋裂缝发育形态和位置与模型实验结果基本吻合,验证了模拟实验平台的可靠性。自动控制的地表移动机械化模拟实验平台的研制、房屋模型制作和变形损坏实验研究成果,可为矿区建(构)筑物采动影响物理模拟和评价提供新的手段,为房屋损坏机理研究与加固维护提供参考。
-
关键词
地表移动实验平台研制
房屋模型制作工艺
房屋变形实验
房屋损坏特征
-
Keywords
development of surface movement experimental platform
the production process of the building model
building deformation experiment
building damage characteristics
-
分类号
TU746.1
[建筑科学—建筑技术科学]
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
