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题名基于积分变换采场底板应力与变形解析计算
被引量：19
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作者
冯强
蒋斌松
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机构
山东科技大学土木与建筑工程学院山东省土木工程防灾减灾重点实验室
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期3482-3488,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.51508314
No.51174196)
山东科技大学人才引进科研启动基金项目资助(No.2015RCJJ061)~~
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文摘
煤层开挖后,采空区卸载的同时侧帮产生支撑压力作用于侧帮底板上,导致底板应力重分布;根据最终应力场由初始应力场与开挖应力场叠加的特点,建立底板岩层的力学分析模型;采用Fourier积分变换方法求解双调和方程,并利用形式函数待定法求解对偶积分方程,得到底板应力场与位移场的解析表达式;然后根据Mohr-Coulomb准则判断底板岩层的塑性破坏深度。通过算例分析结果表明:在采空区底板中主应力随着深度的增加而增大至原岩应力;而在侧帮底板中最大主应力随深度的增加而逐渐减小至原岩应力;在侧帮底板深度小于10 m时,主应力发生旋转,3?变为中间主应力并且随深度逐渐减小,当随深度继续增加时又逐渐增大至原岩应力;在采空区的中心发生最大底臌位移为0.236 m,侧帮底板受支撑压力作用产生向下的位移;塑性破坏范围呈中间大两边小,最大破坏深度为31.2 m,为半开挖宽度的1.04倍。最后通过FLAC3D模拟煤层开采,发现两者计算结果虽存在一定的偏差,但总体趋势基本一致,说明该解析方法能较准确地分析底板的应力与位移,可为工程实践提供指导与计算方法。
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关键词
积分变换
采场底板
解析计算
应力
变形
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Keywords
integral transform
stopes floor
analytical solution
stress
deformation
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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