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1、·66· 2013年第5期2013年10月SichuanBuildingMaterials第39卷总第175期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2013.05.033混凝土网壳喷层复合结构强度计算孟凡鹏(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001)摘要:当前,煤矿巷道的支护大多采用复合支护方veryimportanttheoreticalsignificancetosoftrockroadwaysup-式。复合支护形式种类繁多,锚网喷支护是工程中使用较portscheme.为广泛
2、的有效方式。但常用的单层钢筋网锚喷支护形式,Keywords:Roadway;ConcreteMeshShell;FiniteEle-单层钢筋网的主要作用是临时支护作用,由于他位于围岩ment;ABAQUS与混凝土层之间,对混凝土喷层的承载能力几乎没有帮助。0前言在许多高地压的巷道中的支护效果不理想,常发生钢筋网混凝土层脱落、巷道变形过大。本文主要采用双层钢筋网现阶段,随着采煤工作的深度不断扩大,巷道所受到的网壳结构,外网的主要作用依然是临时支护,而内网的的围岩压力也随之增大。围压作用于巷道周边引起掘进巷主要作用是将
3、混凝土喷层中的混凝土由平面应力状态改变道周边的应力状态发生巨大变化。双层钢筋网的网壳结构为三向应力状态,使其成为约束混凝土。文章通过有限元内网的主要作用是将混凝土喷层中的混凝土由平面应力状软件ABAQUS对模型进行数值模拟分析。分析对比了混凝态改变为三向应力状态,使其成为约束混凝土。从而改变土网壳结构与素混凝土结构自承载能力之间的差异,运用了巷道围岩的应力状态,主动支护的效果明显提高。文章第四强度理论,通过模拟分析量化二者在其MISES应力的采用有限元模拟分析,采用摩尔库仑准则对围岩进行模拟。差别,以及各自的位移量,
4、自身厚度变形量。研究结果对通过第四强度理论的应力准则将巷道周边的压力进行对比。软岩巷道的支护应该具有非常重要的理论指导意义。关键词:巷道;混凝土网壳;有限元;ABAQUS1工程概况及数值计算模型中图分类号:TU378．7文献标志码:A文章编号:1672-4011(2013)05-0066-031．1模拟对象简介本文以淮南某煤矿中央风井井底车场为研究对象,其Theconcretemeshshellsprayedlayercomposite位于-906m水平,埋深超过930m,巷道围岩以泥岩为主,有少量砂岩与泥岩交互层,
5、总体强度很低,另外,巷structuralstrengthNumericalcalculation道底板水未能及时排空,在水的浸泡下底板围岩的强度进MENGFanPeng一步降低。车场范围内围岩不仅受到自重应力、构造应力(DepartmentofCivilEngineeringandArchitectureAnhuiUniver-的作用,井筒及周边巷道开挖引起的次生应力使巷道的应sityofScienceandTechnology,Huainan232001,China)力状态进一步恶化。本模型针对矿山巷道支护中的混
6、凝土网壳喷层复合结构进行数值分析,其结构为在原有混凝土Abstract:Atpresent,mostofthecoalmineroadwaya-支护结构中加入双层网壳结构,同时配以连接筋。双层网daptcompositesupportscheme.Therearemanyformsofcom-壳间距离为160mm。钢筋采用直径8mm,间排距80mm。positesupport.Boltandgroutingsupporttechniqueisaneffec-力学简化模型如图1所示。tivewaythatusedine
7、ngineeringwidely.However,themainroleofasinglesteelmeshisatemporarysupport.Owingtolo-q1catingbetweenthesurroundingrockandconcretelayer,ital-Amosthasnoeffectinthecarryingcapacityoftheconcretelayer.Thensupportingeffectinmanyhighpressureroadwayisnotre-markable,stee
8、lmeshandconcretelayeroftenfalloff,theroad-Ewaydeformationismuchlarge.Inthispaper,weusedouble-hlayersteelmeshshellstructure,themainroleoftheexternalnetworkisstilltemporarysup
