摘要：深部巷道大变形已成为深部煤炭安全高效开采的关键制约因素。为实现深部软弱围岩稳定性控制,提出了基于深部巷道大变形演化过程的分步联合支护方案及其理论分析模型。结果表明,深部软弱围岩呈破裂碎胀变形-损伤扩容变形-连续变形的分布特征。分步联合支护后,围岩极限承载力随锚杆和锚索等效支护力增大呈线性增大趋势,但随注浆修复系数呈指数增大趋势。锚杆和锚索支护设计时应以极限承载力所需的注浆修复系数等于1.0时的等效支护力临界条件为基准。深浅孔注浆支护时须同时考虑注浆修复系数和围岩破裂区半径。不同支护措施的协同支护参数可由破裂修复区围岩极限承载平衡条件确定。数值模拟和工程应用分析表明,分步联合支护可实现深部软弱围岩碎胀大变形控制,具有较高的工程推广应用价值。

摘要：土石坝填料一般处于平面应变状态,目前填料力学特性研究基本采用大型三轴试验。由于三轴应力状态下中主应力等于小主应力,平面应变状态下大坝填料的力学性能会被低估。为充分认识填料潜能,科学设计和合理评估土石坝,有必要对填料开展平面应变试验研究。应用大型真三轴仪对填料进行了大型平面应变试验,共开展了4种不同初始干密度的粗粒土平面应变各向等压固结排水剪切试验。结果表明:应力-应变关系主要为应变硬化型,应力曲线呈爬升型,体变表现为剪缩。某一小主应力下,大小主应力之差的最大值随初始干密度的增大呈线性增大;初始干密度一定时,大小主应力之差的最大值与小主应力呈线性关系增大。初始剪切阶段,小主应力一定时,偏应力与球应力之比曲线斜率随初始干密度的增大而增大,随剪切变形的发展,不同初始干密度的应力比曲线逐渐趋于接近。偏应力随球应力的增大单调增加则对应应变硬化型,若偏应力随球应力的增大先增加后减小则对应应变软化型。相同小主应力时,初始弹性模量随初始干密度的增大而增大,近似呈线性关系;某一初始干密度下,初始弹性模量随小主应力的增大基本呈线性关系增大。中主应力系数随大主应力方向应变的增大而增大,曲线形态呈三折线形,初始剪切阶段增长较为缓慢,随剪切变形的增大增长相对加快并呈线性关系增大,如曲线末端下弯为应变硬化型,曲线末端上翘为应变软化型。

摘要：为明确纤维与粉土对水泥稳定风积沙的增强效果,对不同纤维掺量、粉土掺量、养护龄期下的试样进行抗压强度试验,并通过扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)试验对试样的微观结构特点进行了表征。结果表明,纤维与粉土的加入能有效提高试样的抗压强度;养护龄期与试样强度增长为正相关关系;最佳纤维掺量和最佳粉土掺量分别为2%、15%;在此掺量下,养护28 d试样的强度达到1.68 MPa,相比于水泥稳定风积沙的强度(0.45 MPa)提高了3.73倍。扫描电镜结果表明,试样强度提升来源于纤维在试样中的空间交织作用以及粉土的填充效应。核磁共振结果进一步表明,纤维的加入可降低试样中大孔与中孔的比例,其中2%纤维掺量的降低幅度最大。该研究结果可为风积沙地区路基的施工与设计提供有效参考。

摘要：该文基于智能建造发展的需要,结合高校人才培养的实践,提出“专业集群—学生—实践”耦合的智能建造专业人才培养模式,对该模式实施的必要性与迫切性、设计模式、实施路径进行研究。通过对该模式的实践运用,达到提高学生实践能力、培养智能建造专业人才的目标。该文还分析该模式的优点和不足之处,并对进一步完善该模式提出建议。

摘要：自然崩落法是一种利用重力和深部围压使矿岩自然破裂、崩落的采矿方法,具有高效、低成本和适合大规模开采的特点。然而,由于开采过程复杂且难以控制,实施后开采方案难以更改,地下放矿过程中的堵塞现象成为技术难题。本文旨在通过数值仿真方法理解和控制崩落矿岩散体运动、碰撞、挤压、碎裂过程,研究自然崩落法放矿过程中的堵塞规律。本研究采用能量跟踪法(Energy Tracking Method, ETM)和Weibull分布的模式识别仿真法,研究了矿岩尺寸、矿岩排列方式、矿岩破裂对放矿口堵塞、放矿点提取效率以及矿层沉降的影响。ETM通过耦合解析解与数值解,确保崩落矿岩散体系统的能量守恒,提高了仿真精度和速度,避免了罚参数的选取问题。同时,Weibull分布的模式识别仿真法可以快速捕捉矿岩在碰撞和挤压过程中的破裂行为。仿真结果表明,岩块碎裂有利于降低放矿口堵塞风险和提高放矿点提取效率。三种不同的矿层模型在考虑破碎后,相比于不考虑的情形下提取了更多的矿屑,分别多提取了9.7 m^(3)、53.5 m^(3)和4.9 m^(3)。同时,岩块尺寸和排列方式对矿层沉降有显著影响。本研究验证了ETM与Weibull分布模式识别法在自然崩落矿岩仿真中的有效性,可为自然崩落法的放矿设计和优化提供技术支持。

摘要：为达到优化胶合模板支撑体系,节约胶合模板施工成本的目的,根据胶合模板支撑体系特点,结合优化理论提出胶合模板体系优化模型,以施工成本最低为目标,各支撑杆件承载力为约束条件,根据楼板尺寸,合理计算主、次肋及支撑间距.优化结果表明:传统的模板支撑体系设计过于保守,且没有考虑楼板尺寸对支撑体系设计的影响,胶合模板体系优化模型可以根据实际情况,合理选择支撑类型、优化设计支撑间距,可达到节约施工成本的目的.同时,开发了模板优化设计软件,使复杂的模板优化设计过程变得简单易操作,大大提高了设计者的工作效率,并与BIM技术相结合,利用BIM技术3D可视化、施工模拟等优势解决了设计图纸复杂,设计交底困难等问题,实现胶合模板设计、施工、管理的一体化.

摘要：为研制用于动压巷道支护技术相似模拟研究的试验装置,从采动压力出发分析归纳了采动的静压效应和动压效应,以此为设计思想,设计制造了新型的动压巷道支护相似模拟试验装置,给出了相应试验过程的设计,并进行了测试试验。研究表明:具有内、外框架嵌套式结构的新型试验装置可通过静载油缸模拟超前支承压力及侧向支承压力,并通过动载油缸模拟由采区顶板断裂、垮落等因素产生的振动荷载。测试结果表明新型装置可实现静、动荷载的同时加载,互不干扰;新型试验装置模拟的巷道模型破坏规律符合巷道破坏的一般规律,试验结果真实可靠。

摘要：煤矿开采进入深部以后,地质力学环境远比浅部复杂得多,由此引起的各种非线性力学现象越来越严重,给深部支护与开采带来很大的难度。夹河矿2442工作面上材料道复合顶板松散、破碎,采用原支护形式很难有效控制,进而加剧两帮收缩和底板臌起,严重影响巷道的正常掘进和安全生产。通过对该巷道工程地质条件的综合分析和地质力学评估,采用数值模拟和理论分析方法研究该类巷道的变形破坏机制,有针对性地提出锚网索耦合支护设计方案,现场试验结果表明该支护设计方案可取得良好的支护效果。

摘要：煤矿立井井壁的破裂一直是一个未能很好解决的重大课题,主要原因是井壁设计时未充分考虑温度应力的影响,致使井壁的强度不能满足正常使用的要求。为此,分析了立井井壁温度应力的形成及其对井壁破裂的重要作用。从物理学中的热胀性原理及热传递理论入手,全面考虑了固体力学中的热弹性理论、材料力学中的静不定问题的求解方法以及土与弹性固体之间的相互作用原理,着重研究了作用于井筒外壁上的摩擦力分布规律,推出了求解温度应力的解析公式,并通过具体算例分析了立井井壁危险层面处的各应力成分。分析结果表明,危险层面上的竖向温度应力高达80%,环向温度应力高达70%,因而得出了“温度应力才是导致立井井壁破裂的最主要因素”的重要结论。所得结果不仅可用于煤矿立井井壁的设计,而且还可用于立井井壁破裂原因的分析及相应事故的鉴定。

摘要：为找出框架端节点抗震性能的优良设计组合,基于正交试验原理建立了L9(34)正交表并完成了9组拟静力试验。以A(混凝土强度)、B(锚固方式)、C(纵筋配筋率)为主要研究因素,且每个因素设计三个水平,分别为A 1(C50),A 2(C60),A 3(C70);B 1(弯折),B 2(螺栓),B 3(贴焊);C 1(1.63%),C 2(2.08%),C 3(2.58%)。对试验结果进行方差和极差分析,并通过新复极差(SSR)法进行各因素水平间多重比较。试验结果表明:三个因素对试件延性、耗能能力、极限承载力均有显著影响;各抗震性能指标的主次效应和最优组合如下:延性的影响主次效应为C>A>B,最优组合为A3+B3+C 1;耗能能力的影响主次效应为A>C>B,最优组合为A3+B3+C 2;极限承载力的影响主次效应为C>A>B,最优组合为A3+B1+C 3。综合抗震性能可选取的较优组合为A3+B3+C1或C 2。将各因素水平均值的降幅计算结果作为设计组合对各因素敏感度分析的依据。结果显示各抗震性能指标对不同端节点设计组合的因素敏感程度不同,可针对最大敏感因素进行改性工作。研究结果对实际工程具有一定参考价值和指导意义。