一、巷道喷层结构内力的简化计算（论文文献综述）
杨钊[1]（2021）在《锚杆的抑损止裂效应分析及锚固界面的剪切滑移模型》文中进行了进一步梳理通过总结相关研究成果发现,在岩石工程运用锚杆支护本质上是让锚杆（索）同各类裂隙发生作用。主要体现在:（1）锚杆可以一定程度上抑制围岩微裂隙的萌生和发展。（2）在边坡治理工程中进行锚固,可以防止已有裂隙失稳扩展和抑制弯曲变形中微裂隙萌生发展。（3）拉拔力作用下锚杆锚固界面微裂隙萌生发展。然而目前针对岩石工程中锚杆与裂隙发生作用的解析研究还没有完全成熟,故通过损伤与断裂力学理论与实证展开研究,创新点和研究成果如下:（1）在前人研究基础上推导出考虑地下工程围岩开挖卸载发生损伤时的端头锚固和全长锚固锚杆锚固圆形洞室解析解。参数分析表明,当锚杆锚固端进入塑性区后,再增加锚杆长度对于支护效果没有明显提升。当锚杆长度足够时,减小锚杆间距比增长锚杆角度更有效。（2）结合损伤力学可以反映围岩剪切刚度在塑性区随围岩径向深度逐渐变化的过程,突破了前人研究时在塑性区将围岩剪切刚度假定为一常数的障碍,改进了地下工程全长锚固锚杆的受力模型。通过算例分析得出:考虑围岩损伤在相同情况下会使全长锚杆的轴力大于前人假定岩体为理想弹塑性的情况。（3）结合围岩损伤并根据锚固力大小简单地将锚杆等效成各类约束,将喷层等效为梁进行分析。通过工程案例分析得出:锚固力的大小是保持巷道稳定的关键。但塑性区围岩损伤较大时,锚喷支护即使能发挥较强支护效果,加固后的围岩强度还是小于围岩损伤程度较低时的情况。（4）通过权函数理论提出一种边缘裂隙在集中力作用下的应力强度因子表达式,运用在关键张裂缝和危岩主控结构面的锚固止裂分析中。结合工程案例,对锚固止裂效应和方法的可用性进行了分析和论证,阐明了锚固止裂效应的机制是通过锚固力让裂隙的应力强度因子减小,变相增加岩石的断裂韧度。引入损伤力学分析了锚索对于板裂结构边坡弯曲失稳的抑损止裂作用。（5）在研究界面剪切刚度劣化规律的基础上,确定了锚筋-锚固剂界面（下文称为第一界面）的随机微裂隙强度服从Weibull类分布,在此基础上提出了Weibull族类统计损伤力学剪切滑移模型,并通过试验数据进行了验证。该模型不仅适用于各类第一界面,对于锚固剂-地层界面（下文称为第二界面）也适用。
刘光程[2]（2020）在《垂向动压影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究》文中进行了进一步梳理动压影响下临近巷道特别是垂向近距离动压影响下巷道围岩稳定控制的难度显得愈发突出。垂向近距离大动压影响下,深部巷道围岩常表现出软弱流变特性,加剧了围岩变形、断面收缩、支护结构失效等现象的发展。反复强烈的采动应力引起近距离巷道围岩塑性区范围内应力集中,岩体应力场将发生甚至多次发生应力重新分布,致使围岩变形破坏机理更为复杂。本文以对垂向近距离动压影响下底板巷道变形有效控制、最大限度降低维护成本、保障动压巷道安全使用等为研究出发点,以顾北煤矿上覆垂距68m工作面回采动压影响下-575m底板轨道大巷为工程背景,在充分现场探测调研的基础上,深入研究垂向近距离大动压影响下围岩的变形机理,采用现场测试、实验室检测、理论分析、数值计算、模型实验和工业现场试验等方法,对垂向动压影响巷道变形力学支护机理进行深入研究,揭示了垂向近距离大动压巷道变形破坏的局部弱支护影响,提出局部加强支护思想。研究的主要内容和成果如下:（1）收集工作面回采动压影响下-575m底板轨道大巷围岩所处工程背景,通过对测站对巷道围岩应力及变形规律进行监测分析,同时开展地应力测试,采用地质雷达和钻孔窥视技术对动压岩体的损伤演化进行探测分析;依据测试判定巷道所处地应力水平、巷道围岩松动圈及采动影响范围。（2）通过现场取样对动压巷道岩样的静态力学参数和冲击力学性能进行了室内试验,同时对岩样的微观结构、内在成分进行了测试;根据测试结果判定岩石成分、内部构造情况及围岩受力后破碎损伤参数。（3）将取样砂岩进行水干湿循环处理,进行一系列单轴抗压试验和多级加载蠕变试验,研究其单轴力学强度变化规律。开展单轴蠕变试验,研究轴向蠕变应变及瞬时蠕变速率规律,对破坏阶段试件的蠕变参数和破坏形态进行探讨,借助SEM对不同干湿循环次数下的红砂岩微观结构演变进行了观察和分析,探寻动压影响砂岩在干湿条件的强度损伤演化规律。（4）基于垂向近距离动压巷道力学模型,给出基本方程和采场底板应力解析表达式,并结合工程现场,研究垂向近距离大动压影响下巷道变形的内在机理,分析了垂向动压影响下围岩软弱流变、围岩塑性区发展变化、支护欠缺、动压力学环境等对巷道变形的影响。（5）基于动压巷道均匀支护力学效应,结合三维应力分析,提出动压巷道弱支护效应下底板弱支护区域弹塑性半径变大,是底臌及围岩变形的诱因。巷道局部加强支护力学效应分析发现,对巷道弱支护部位进行局部加强支护,强支护抗力及作用范围越大,巷道底板和两帮处的切向应力减小就越明显,有助于保证巷道的稳定,但也要考虑经济可行性。（6）构建空间网架计算理论模型,简化为铰支短柱薄壳体结构,推导出理论壳体的应力解析解表达式。（7）基于正交试验设计,应用弧长法计算16组空间网架模型,并通过极差分析、灰色关联度分析,得出钢筋网架的最优模型设计参数。（8）开展空间网架模型试验研究,得出承载力极限荷载为1388KN,破坏形式为剪压破坏。试验发现,模型结构径向位移较小,极限荷载下空间网架的主次弧筋均进入屈服状态,混凝土达到极限强度,表明了网架结构受力良好并能将荷载分解到空间布置的短钢筋单元,材料强度得到充分发挥。（9）数值模拟计算表明,空间网架锚喷支护垂向近距离动压影响巷道,围岩收敛变形和应力都较小,网架结构受力均匀且处于安全状态,能够消减动压巷道围岩应力集中,改善围岩应力分布,减小围岩变形。（10）在总结模型试验、数值计算、理论分析结论的基础上,对垂向近距离动压巷道空间网架锚喷支护结构进行优化,开展工业性试验,表明该结构具有主动支护的优点,为围岩提供较大支护阻力并具有较好的径向可缩性,符合软岩动压巷道支护的基本要求。跟踪监测表明,空间网架锚喷结构与围岩相互作用协调工作,充分发挥了材料的力学性能,深部垂向近距离动压巷道围岩变形量较小、钢筋受力均匀处于安全状态,工业性试验段效果良好。本文深入分析了深部垂向近距离大动压影响下巷道围岩变形力学演化机理,基于动压巷道弱支护力学效应分析,提出针对弱支护部位进行局部加强支护的思想。通过优化空间网架参数,开展模型试验和数值模拟研究,设计出适用于深部垂向动压巷道的空间网架锚喷支护结构。该研究成果具有一定的学术意义,而且对于类似工程还具有一定的借鉴意义。图[128]表[34]参[158]
管清升[3]（2020）在《考虑接触特性的软岩巷道拱架数值模型开发与应用》文中进行了进一步梳理随着煤矿开采重心持续向深部和西部转移,深部高地应力和西部弱胶结软岩等地质条件愈发增多,这给巷道支护带来了巨大的挑战,常规锚网喷支护显然难以满足此类巷道支护需求。目前,高承载力的拱架成为软岩巷道支护的重要方式之一。然而,现在对围岩-拱架接触关系及其力学效应的认识仍不充分,导致设计的拱架支护能力没有在现场得以充分发挥。针对该关键问题,本文开展了以下主要工作。（1）软岩巷道围岩-拱架接触行为特征及演化过程研究分析了软岩巷道围岩及拱架支护现场实测数据,发现围岩与拱架间存在径向分离、环向摩擦滑动接触行为,此前较少有人关注。采用FLAC3D中的实体单元和接触面单元分别模拟拱架、围岩-拱架接触关系,开展了围岩-拱架接触基本单元直剪试验,围岩-拱架径向接触呈线弹性特性,环向接触呈弹塑性特性;进一步分析了接触参数的影响,摩擦角参数对接触作用影响最大。开展了围岩-拱架完整接触数值试验,得到了围岩与拱架径向接触应力-径向相对位移、环向接触应力-环向相对位移曲线,分析了围岩-拱架径向、环向接触作用演化过程,径向接触作用演化过程呈线弹性特性,环向接触作用演化过程呈弹塑性特性。该模型虽可进行围岩-拱架接触作用的分析,但因建模繁琐且数据获取困难而不适用于实际模拟工作。（2）考虑自身承载性能及与围岩接触关系的拱架数值模型开发针对Liner单元自身不存在屈服判据的缺陷,采用FISH语言编程,将拱架截面在压弯组合荷载作用下的屈服判据f（m,n）=1嵌入程序;当Liner单元所受轴力或弯矩达到设定的轴力和弯矩极限时,判定单元屈服,通过对其弹性模量折减实现拱架屈服。分别采用Liner单元原始模型、Liner单元修正模型、Beam单元修正模型进行围岩-拱架接触行为模拟,结果显示:Liner单元原始模型无屈服极限,Beam单元修正模型可描述拱架压弯屈服力学行为但无法表现围岩-拱架接触关系;Liner单元修正模型不仅能够相对准确的描述拱架压弯屈服力学行为,而且适用于对围岩-拱架接触关系的模拟,与围岩径向接触表现为线弹性特性,环向接触表现为弹塑性特性。（3）软岩巷道拱架联合支护体系数值模拟研究结合典型工程案例,基于开发的拱架数值模型和锚杆破断数值模型,开展了软岩巷道拱架联合支护体系数值试验。与Liner单元原始模型进行了对比试验,结果显示Liner单元原始模型方案拱架最大轴力达9000kN且巷道变形较小,与实际不符;Liner单元修正模型方案拱架最大轴力为2875kN,围岩收敛变形量较大且出现支护屈服失效现象,进一步验证了所开发拱架模型的有效性。开展了四种不同拱架类型对比试验,结果显示四种拱架支护能力由强到弱依次为SQCC150 8方钢管混凝土>CCC159 8圆钢管混凝土>U36型钢>22b工字钢,其塑性区体积分别为72m3、74m3、78m3、83m3;开展了不同地应力等级和侧压力系数影响对比试验,结果显示围岩变形量、拱架失效破坏程度及锚杆破断量与地应力等级呈正相关,竖向地应力等级越大,巷道变形量、支护破坏程度逐渐增大,侧压力系数越大,顶板、底板围岩塑性区破坏范围越深入,支护破坏程度越大;开展了巷道不同位置壁后空洞影响对比试验,结果显示壁后空洞对支护稳定的影响较大,易导致支护失稳,其中拱顶空洞危害最大;开展了圆形巷道与直墙半圆形巷道对比试验,结果表明圆形巷道支护能力大于直墙半圆形巷道。基于上述结论得出巷道帮部拱架的屈服失效是导致拱架联合支护体系整体失效的开端,并基于此对直墙半圆形巷道拱架联合支护体系提出支护建议:①重视支护构件强度,危险截面可采用让压锚杆和钢管混凝土拱架;②针对直墙半圆形巷道易出现拱架屈曲的现象可在巷道帮部加装锁拱锚杆;③对于采用直墙半圆形巷道支护形式较难以维持稳定的工况,可采用圆形巷道支护形式。
张梦婷[4]（2020）在《高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析》文中研究表明为了研究高地温引水隧洞喷层结构的承载能力与裂缝产生原因。本文以新疆某水电站高地温引水隧洞为依托,采用现场实测、理论计算、数值模拟相结合的方法,研究了高地温引水隧洞喷层结构不同工况下应力场、位移场、应变场、温度场的分布规律,喷层结构承载特性影响因素,以及等效龄期下的混凝土喷层结构的温度应力。主要工作与结论如下:（1）对喷层施工现场进行监测,监测围岩的温度场、钢纤维混凝土喷层的应力场与应变场,围岩施加喷层之后,温度会比之前上升10℃左右,这是由于围岩阻挡了围岩与空气直接的散热过程。钢纤维喷层径向应力值在0.2-0.4MPa之间;环向压应力在0.4-1.8MPa之间,这是由于在径向一侧无约束,且观察到温度对环向应力的影响也更大。径向应变与环向应变在喷层结构施工的过程中逐渐的从拉应变转为压应变。（2）通过理论计算与数值模拟计算分析可得,对于喷层结构的应力值而言,外侧的径向压应力大于内侧的径向拉应力,拱腰处的环向应力大于拱顶处与拱底处的环向应力,环向应力的最大值为位于喷层拱腰内侧,其值为35.37MPa,此处的压应力值超过了C30混凝土的抗压强度。故应该在此处加强措施防裂。（3）对于喷层结构的径向位移而言,有朝着洞内变形的趋势,径向位移范围为0.24mm至2.1mm,沿着拱顶至拱底逐渐减小;对于环向位移而言,喷层左半周逆时针变形,喷层右半周顺时针变形,环向位移范围为0mm至0.95mm,径向和环向位移未超过极限位移值。从位移的角度,喷层结构不会产生裂缝。（4）在影响因素分析中,分析了四种对喷层结构承载特性有关的因素,模拟结果证明,喷层承受的应力值与线膨胀系数成正比;随着温差的加大,拱腰处的压应力逐渐减小,拱顶处的压应力逐渐增大;喷层承受的环向应力值与地应力水平侧压力系数成正比;喷层承受的应力值与喷层结构厚度成反比。其中温差与喷层结构厚度对喷层结构的承载能力影响较大;线膨胀系数影响较小。在设计喷层结构时,可以把这四种因素考虑进去,在经济合理的前提下,设计出承载能力最好的喷层。（5）钢纤维喷层结构的径向应力与环向应力随着水泥水化热的热量变化,随着龄期先增长后减小。其中,径向应力的二十一天最终值为0.7MPa,环向应力为5.1MPa,均未超过C30混凝土的抗压强度。无需考虑抗压措施。（6）喷层结构的裂缝按照受力性质可分为压裂缝与拉裂缝,喷层混凝土在施工期的径向与环向压应力较大,更容易产生压裂缝。调整合适的配比;选择线膨胀系数较大的混凝土材料;适当的增加喷层厚度等方法提升喷层结构的抗压强度。在喷层结构中增加钢纤维或者钢筋网,提升喷层结构的抗拉强度。高地温是一种地质灾害,关于高地温引水隧洞喷层结构的研究对实际工程有一定的理论意义。
孙会彬[5]（2019）在《大断面隧道装配式约束混凝土支护稳定承载机制及关键技术研究》文中研究指明随着我国经济高速发展,交通需求量剧增,大断面隧道建设已经成为一种新常态。锚网喷与型钢拱架联合支护方式在大断面隧道中广泛应用,由于大断面隧道与常规断面隧道在围岩受力、变形上有明显不同的力学行为,导致大断面隧道出现如下几个典型的问题:①初支拱架由于刚度低、纵向约束不足、喷层开裂,常常导致拱架局部弯扭失稳继而整体失稳侧倾,不能充分发挥其材料强度;②由于初期支护体系发生破坏,导致喷层开裂、掉块,进而导致支护体系出现薄弱环节,发生大范围破坏甚至塌方;③工人在上述危险环境中作业,安全成本高,往往会造成施工效率低、人员伤亡频繁、围岩得不到有效控制等。针对以上问题,本文基于大断面隧道典型工程问题基本特征,研究各工程问题发生机制,针对性的提出一种行之有效的支护方式和施工技术:装配式约束混凝土支护体系,重点围绕约束混凝土拱架节点参数设计、组合拱架空间布设参数设计、约束混凝土组合拱架稳定承载试验及初期支护结构承载特性开展研究,研发了配套机械化施工关键技术,形成了装配式约束混凝土支护体系现场机械化施工工艺。主要研究工作及成果如下:（1）大断面隧道典型工程问题及发生机制结合现场工程实践,在充分的现场调研和分析基础上,归纳总结了目前大断面隧道典型的几类工程问题的破坏形式及发生特点,分析了大断面隧道工程问题发生的诱导因素,根据其主要特征和力学机制进行分类研究,针对性的分析各类工程问题发生机制,提出了“高强、高刚、完整”的支护理念和“安全、高效、经济”的施工理念,建立了装配式约束混凝土支护体系。（2）约束混凝土拱架节点承载机制开展了纯弯和压弯作用下的约束混凝土基本构件、套管节点及装配式节点构件理论分析及室内力学性能试验,明确了各类节点构件典型破坏模式及力学特性;建立了两类节点简化计算模型,推导了节点强度承载判据,形成了两类节点承载力计算方法。（3）约束混凝土组合拱架稳定承载机制及空间影响规律分析基于静力平衡法推导了多心约束混凝土拱架在平面外失稳状态下的平衡方程、几何方程、物理方程,得到了多心拱架稳定临界承载力计算方法;开展了多心约束混凝土拱架及拱架的空间组合支护体系的平面外稳定性研究,明确了拱架间距、拱架刚度、纵向连接环距、纵向连接强度等约束混凝土支护体系空间布设参数对拱架承载能力的影响机制,建立了拱架空间布设参数设计依据。（4）约束混凝土组合拱架稳定承载对比试验改造研发了地下工程组合拱架力学性能试验系统,系统开展了约束混凝土组合拱架与传统工字钢组合拱架的力学性能对比试验,通过对组合拱架的极限荷载、受力变形进行分析,深入研究了两类组合拱架的受力变形规律、失稳破坏模式,明确了两类拱架在组合状态下的稳定承载与变形破坏机制。（5）约束混凝土初期支护结构承载机制开展了约束混凝土喷射混凝土复合支护结构纯弯试验,从变形破坏形态、荷载位移曲线及极限承载力等方面,分析其受力性能和变形破坏特性,明确了不同约束混凝土拱架形式、钢筋网片布设方案对支护体系整体承载力学特性的影响机制;结合数值模拟,考虑不同混凝土喷层强度、不同约束混凝土组合拱架间距,不同纵向连接的环距等因素,设置不同计算工况,研究约束混凝土支护承载力学特性及围岩控制效果。（6）大断面隧道机械化施工关键技术研究及应用针对大断面隧道拱架安装过程中人力施工效率低、安全性差等问题,研发了拱架智能安装机以及自动装配式节点、纵向定位连接等装配式拱架配套装置,形成了机械化施工的配套工艺;进行了装配式拱架施工全过程力学分析,研究了拱架举升全过程中各截面应力及变形的变化规律,明确了举升全过程中拱架的受力机制;进行了装配式拱架机械化施工现场应用,施工效率和安全性显着提升。
魏大强[6]（2019）在《软岩隧道波纹钢初期支护结构适宜性研究》文中认为近年来,随着我国经济的高速发展,人们对地下空间开发与利用的需求越来越高。而我国西南地区地质条件复杂,在深埋高地应力条件下,软岩隧道工程建设工不得不面临围岩大变形灾害的威胁。软岩隧道大变形灾害具有危害程度大、治理费用高、施工风险大的特点,造成支护体系中衬砌开裂、钢拱架扭曲等各种灾害问题。同时传统的强支护体系在软岩隧道大变形处置中受到了极大的挑战,很难取得理想的支护效果。基于此,从软岩隧道围岩形变能合理释放这一思想出发,基于“刚柔并济”的支护理念设计新型支护结构具有重要意义。本文从软岩隧道“刚柔并济”的支护理念出发,在研究了波纹钢管（桥）涵与填土相互作用机理的基础上,提出将柔性的波纹钢板作为软岩隧道的初期支护结构,对其适宜性进行了研究。针对所依托实际工程的地质条件和特性,在参考前人的研究基础上,选用400mm×150mm、厚度为8mm的波纹钢板构成支护结构,并通过理论计算、数值模拟的方法对其受力变形规律和强度特性进行研究。最后,以所依托的实际工程为依据,对其实际应用的适宜性进行了研究。通过研究,取得的成果如下:（1）以波纹钢管（桥）涵结构与上覆土体相互作用机理为基础,结合软岩隧道让压支护理念提出适用于软岩隧道的波纹钢初期支护结构,尝试将波纹钢板这一新型结构引入隧道支护系统中取代传统钢拱架,与锚杆、喷砼等一起构成具有一定让压功能的新型支护体系。该结构具有强度高、变形性能好,施工速度快以及连续封闭的特点,旨在利用波纹钢板自身的受力和变形特征通过与围岩的相互作用达到相互平衡的状态,从而达到“及时支护、让压支护”的目的。同时,鉴于波纹钢初期支护结构的特殊性,提出了相应的施工流程和要点。（2）从理论分析的角度入手,参考已有的波纹钢管（桥）涵内力计算和强度验算的方法,本着“便捷、实用”的原则整理出了波纹钢初期支护结构内力计算和强度验算方法,推导出具体的计算公式。该方法可以服务于波纹钢初期支护结构初步设计以及波纹钢板初步选型。（3）对波纹钢初期支护结构的受力规律和影响因素进行了分析。考虑到围岩对波纹钢初期支护结构力学性能的影响,采用ANSYS软件建立了结构—围岩相互作用的三维实体模型,同时采用MPC接触算法模拟围岩与波纹钢初期支护结构之间的接触关系。利用该模型研究了波纹钢初期支护结构的环向应力、轴向应力和米塞斯等效应力的分布特性以及变形特征。结果表明,在外荷载作用下,结构在环向和轴向同时分布着应力;波峰、波中和波谷三者的环向应力分布特征相似,均表现为拱脚的环向应力值最高,拱底的环向应力值最小,但是三者应力值存在一定的差异,其差值的大小与结构的受弯变形状态有关;而在不同的环向位置,波峰、波中和波谷三者的轴向应力分布表现出较大的差异;整体而言,结构拱脚的波谷位置表现出较高的应力集中现象,为结构的薄弱部位。（4）基于上述数值计算模型,并结合隧道支护结构受力特点,对波纹钢初期支护结构受力变形特征的主要影响因素进行了分析。分别研究了竖向荷载、水平侧压力系数以及围岩材料参数三个因素对波纹钢初期支护结构受力和变形规律的影响。结果表明,竖向荷载与结构波峰和波谷的内力和变形均呈线性关系;水平荷载主要影响结构的环向应力分布,一定的水平荷载有助于改善结构的受力性能;而结构的内力和变形随着围岩弹性模量的增大而减小,相对而言对应力的影响更为明显。在此基础上与典型管涵结构进行对比分析,得出了两种结构力学响应差异的原因。（5）结合所依托的实际工程,以实际工况为条件,对波纹钢初期支护结构与锚杆等组成的联合支护系统进行分析,并对其适宜性进行研究。依据前人研究所得到的材料参数和地应力场,以地应力水平和围岩级别为标准选取具有代表性四个断面,采用FLAC3D软件建立了三维地质模型进行数值计算,通过模拟两台阶施工法,得出隧道开挖、支护全过程波纹钢初期支护结构内力和变形规律;进而从应力和变形两个方面对所设计的波纹钢初期支护结构进行验算;结果表明,本文所论述的波纹钢初期支护结构在使用上具有一定的局限性,当地应力水平较高时,结构的拱脚波谷位置因应力过大而进入屈服状态。同时对比四个断面下结构自身的受力特征可得,地应力和围岩级别对结构的受力性能有很大的影响,在实际使用时可参考本文的计算结果并依据实际工程条件进行进一步研判。最后,以隧道出口端的断面为例,对施工过程中围岩和波纹钢初期支护结构的相互作用以及结构自身的受力特性进行了分析。
肖禹航[7]（2019）在《钢管混凝土锚网喷联合支护试验研究》文中研究表明本文以国家自然基金（51474218）为依托,以南关矿3206回采巷道为工程背景,研究钢管混凝土支架及其与锚网喷联合支护与围岩相互作用关系,目的是完善地下工程用钢管混凝土支架的设计,并提供有利依据。从最基础的钢管混凝土短柱出发,研究了钢管混凝土短柱作用机理,通过课题组的结构试验测得不同壁厚钢管混凝土短柱极限承载力,以及不同壁厚下试件的泊松比与荷载间的关系,再根据弹性力学相关理论研究了钢管与核心混凝土之间的作用关系,定义了薄厚壁钢管混凝土短柱的界定,指出钢管壁厚与直径的比值存在一个临界点,当大于这个值时,钢管轴向应力呈现拉力与实际受力不符,当小于这个值时,钢管轴向应力呈现压力。结合试验给提出了薄、厚壁钢管混凝土短柱极限承载力的不同计算方法,计算结果与试验结果有较好的一致性。随后研究了钢管混凝土圆弧拱在六等分点均值加载下的作用机理,通过课题组的结构试验测得不同矢跨比、钢纤维体积掺量的钢管混凝土圆弧拱极限承载力以及变形破坏特征,指出矢跨比的增加能够提高圆弧拱的极限承载力,而钢纤维体积掺量的增加降低了圆弧拱的极限承载力,说明钢管混凝土圆弧拱在六分点等值加载下受轴力影响大于弯矩。通过数值模拟分析了拱顶、拱底截面弹性范围内、塑性范围内应力分布情况,也分析了不同钢管壁厚、不同试件的截面尺寸、不同矢跨比对钢管混凝土圆弧拱极限承载力的影响比重,指出截面尺寸影响大于矢跨比大于壁厚。根据拱桥弹性中心法计算出单位力下钢管混凝土圆弧拱各截面轴向应力、弯矩、剪力变化情况,结合试验结果和数值模拟结果,给出截面强度的合理假设,再根据钢管混凝土短柱中钢管与核心混凝土的相互作用机理提出钢管混凝土圆弧拱在六等分点等值加载下的极限承载力的计算方法,计算结果与试验结果有较好的一致性。钢管混凝土支架与锚网喷联合支护与围岩作用机理的研究中,设计了四组圆形巷道的相似模型试验,分别为无支护巷道、锚网喷支护巷道、钢管混凝土支架支护巷道（以下简称支架支护巷道）、钢管混凝土支架与锚网喷联合支护巷道（以下简称联合支护巷道）。实施相似模型试验过程中解决了圆形巷道难以预埋锚杆的问题。通过模型试验分析对比了无支护巷道、锚网喷支护巷道、支架支护巷道和联合支护巷道围岩变形破坏特征、围岩位移、围岩应力情况。试验指出:无支护巷道,底板观察线最先发生松动,后出现帮部发生开裂,随着荷载不断增加,帮部的裂隙向顶板扩张,并伴随片帮和顶板垮落现象。锚网喷支护巷道,帮部、顶板观察线几乎同时出现松弛现象,且松弛范围大,说明锚网喷支护可使巷道表面破碎围岩与深层围岩形成一个变形较连续的整体,继续增加荷载,底鼓现象凸显,肩部钢带发生弯折,部分锚杆嵌入围岩中,顶板部分垮落。支架支护巷道,帮部支架先与围岩接触并起到一定支撑作用,两帮无变形,顶底板处的围岩处于无支护状态,顶底板变化与无支护相似。继续施加荷载,顶部圆弧拱矢跨比增加,顶部圆弧拱承载力也增加,帮部圆弧拱承载力降低,最后巷道呈现立椭圆状。联合支护巷道,在支护前期,顶板围岩与锚网喷支护变形特征相似,与锚网喷支护不同的是,支架先与帮部接触,导致帮部观察线未松动;也导致与支架支护相比,顶板观察线松动范围更大,联合支护效果明显优于锚网喷支护和支架支护。最后,根据弹塑性理论,优化了考虑合理喷层厚度和锚索影响的承压环理论,通过数值模拟试验,并结合相似模型试验,分析了锚网喷支护、支架支护、联合支护这三种支护形式对围岩位移、围岩应力分布和塑性区的影响,且通过分析支架、锚杆、锚索对浅层围岩的影响,印证了承压环理论的合理性,最后通过工程实例印证了承压环理论的适用性。
郝亮钧[8]（2019）在《恒阻大变形锚杆动力学特性及其支护岩体的力学行为研究》文中研究指明锚杆支护作为保持巷道围岩稳定的重要手段,已广泛应用于矿井的安全开挖过程中,然而传统强度锚杆由于自身材料的限制,无法有效防治岩爆冲击和控制软岩巷道缓慢大变形,为深井开采埋下了严重安全隐患。具有粘滑结构的恒阻大变形锚杆自研发成功以来,已经广泛应用于现场矿井支护,在深部动力灾害防治、深部软岩巷道缓慢大变形控制以及滑坡的监测与预警等方面,取得了优异的效果。同时,大量的室内外实验研究得到了恒阻大变形锚杆恒定阻力、超大变形、负泊松比结构和吸能等特性。但是,关于恒阻大变形锚杆的理论研究却相当缺乏,仅仅得到了恒阻大变形锚杆在缓变载荷作用下的静态本构关系,缺少恒阻大变形锚杆的动态理论研究,以及恒阻大变形锚杆嵌入工程岩体后锚固岩体的力学行为研究,使得一切动载实验和现场支护应用缺乏理论支撑。因此,本文进一步深入开展了恒阻大变形锚杆的动力学特性研究及其支护岩体的力学行为分析,并在以下几方面取得了一些进展:1.基于恒阻大变形锚杆的粘滑结构和变形特点,建立了恒阻大变形锚杆在冲击载荷作用下的力学模型,通过霍普金森冲击拉伸实验验证后,进一步分析了不同冲击载荷下恒阻大变形锚杆的动力学响应特性。（1）恒阻大变形锚杆在冲击载荷作用下,运动分为三个阶段:弹性变形阶段,杆柄和套筒相对静止,锚杆仅仅产生弹性变形;结构变形阶段,杆柄内力超过锚杆最大恒阻力,杆柄和套筒产生相对滑移,锚杆输出结构变形;弹性恢复阶段,当套筒速度减为零后,与杆柄再次相对静止共同回弹振荡。（2）基于恒阻大变形锚杆在不同冲击作用下受力和变形的不同,将冲击载荷分为弹性冲击、稳定冲击和非稳定冲击三种类型。弹性冲击载荷下杆柄和套筒没有滑移运动,整个冲击过程仅是杆柄自身的弹性拉伸和压缩,最终变形完全恢复。在稳定冲击和非稳定冲击载荷下,杆柄和套筒都发生相对滑动而输出结构变形,锚杆最终稳定时存在一定滑移位移。不同的是,在稳定冲击作用下,冲击载荷结束之前滑动已停止,而非稳定冲击作用下,冲击载荷结束之后滑动仍在继续。2.考虑到组合锚杆彼此间的相互联系,基于双锚杆的并联支护原理,建立了不同强度冲击载荷下双根锚杆并联作用的力学模型,通过并联双锚杆的冲击拉伸实验验证后,进一步讨论了不同强度冲击载荷下并联作用双锚杆的动力学响应特性。在弹性冲击载荷和稳定冲击载荷作用下,并联双锚杆的载荷-位移特性都出现回包的特点（即曲线具有负斜率）。不同的是,弹性冲击载荷下,位移最终恢复到起始原点,形成一个闭包曲线;而稳定冲击载荷下,由于结构变形的输出,位移最终未恢复到起始原点,没有形成闭包曲线。而在非稳定冲击载荷下,载荷作用结束后,位移仍然增加,没有出现回包的特点。3.基于恒阻大变形锚杆支护岩体的物理模型,求解得到不同形式载荷（阶跃载荷、线性载荷、波动载荷和阶梯载荷）作用下恒阻大变形锚杆支护岩体的力学行为关系。（1）恒阻大变形锚固岩体在外载荷作用下,经过初始阶段、滑动阶段和粘合阶段三个过程后,进入周期性滑动阶段和粘合阶段,直到锚固岩体失稳破坏。在初始阶段,由恒阻大变形锚杆的弹性变形提供支护。当杆柄内力达到恒阻大变形锚杆最大恒阻力后,椎体和套筒相对滑动,进入滑动阶段。在滑动阶段,锚固岩体变形保持不变,恒阻大变形锚杆内力下滑,同时岩体受力出现松弛。滑动停止,恒阻大变形锚杆椎体和套筒粘合在一起,再次依靠杆柄的弹性变形提供支护。随着变形的增加,锚固岩体周期性发生滑动和粘合,直到最终失稳破坏。（2）不同形式载荷作用下,恒阻大变形锚杆支护岩体的力学行为有着很大的区别。阶跃载荷作用下,锚固岩体应变不断增加,应变率不断减小,属于稳定蠕变,应力呈阶梯状减小;线性载荷作用下,锚固岩体应变不断增加,应变率近似为零,属于不稳定变形,应力呈锯齿形上升;波动载荷作用下,锚固岩体的应变和应力都表现出波动特性,应变呈稍微的上升趋势,而应力呈稍微的下降趋势;阶梯载荷作用下,锚固岩体的应变不断增加,应力呈凹凸形变化。（3）与传统强度锚杆支护岩体在每种载荷形式下的力学行为相比,恒阻大变形锚固岩体由于滑动阶段的存在,使得锚固岩体的应变增长率降低,因此在同等条件下,恒阻大变形锚杆相较于传统强度锚杆能够更加有效地控制岩体的变形量;同时恒阻大变形锚杆支护下,岩体的应力随着滑动而阶段性下降,缓解了锚杆的支护负担,因此同等条件下,恒阻大变形锚杆相较于传统强度锚杆能够提供的安全支护周期更长。4.基于绿塘矿6中煤层S204工作面回风巷道支护过程中恒阻大变形锚杆/索和传统强度锚杆/索锚固岩体的现场受力、变形监测数据,验证了恒阻大变形锚杆/索支护岩体理论模型的可靠性以及力学行为理论求解分析的正确性。（1）传统强度锚杆因为完全依靠材料自身变形提供支护,其锚固岩体的受力与外载荷相同,而恒阻大变形锚杆由于结构变形的输出,改变了外载荷作用而出现受力下降。（2）两种锚杆支护下岩体的变形量均随时间的推移而增加,但是由于恒阻大变形锚杆支护岩体在滑动阶段,锚杆椎体和套筒的相对滑移是恒阻锚杆自身内部结构的变形,不引起锚固岩体变形量的增加,因此减缓了恒阻锚杆支护岩体变形量的增长速率,说明相同支护时间内,恒阻大变形锚固岩体的变形量要小于强度锚杆锚固岩体的变形量,进一步说明了恒阻大变形锚杆支护更加有效。5.以口孜东矿13-1煤层121302工作面回风巷道为地质力学原型的恒阻大变形锚杆支护巷道物理模型实验,进一步验证了恒阻大变形锚杆/索支护岩体理论模型的可靠性以及力学行为理论求解分析的正确性。在模型恒阻大变形锚索的有效支护阶段,应力加载时段锚固岩体的受力不再呈单一的线性增长,而有阶段性的下滑,降低了受力增长率,整体呈锯齿形上升;应力保持时段锚固岩体的受力并未保持恒定,同样出现阶段性下滑,整体呈阶梯形下降。锚固岩体的变形先呈近似线性增长然后为应变率不断减小的增长,符合恒阻大变形锚固岩体在线性和恒定复合载荷作用下的力学行为特征。
晏巍[9]（2019）在《喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护力学分析及参数优化研究》文中指出挪威等北欧国家在软弱围岩中采用喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护结构作为永久支护,该结构具有施工方便、经济有效等优点,在实践运用中取得显着工程效应。目前,针对该结构的研究主要集中在以复合支护为单一个体进行力学分析,尚未涉及在复合支护加固作用下形成的围岩-支护联合承载体的受力变形进行解析研究,从而影响喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护的推广应用。本文首先分别推导了联合承载体的受力、变形与承载能力的解析式,并基于此得出在不同荷载与支护参数条件下联合承载体的变形、受力以及承载能力的变化规律;最后依据联合承载体内力与径向位移解析式,研究了在不同混凝土强度、锚杆长度与间距、加筋喷砼拱肋参数条件下联合承载体的支护承载效果,并以此为结果指标进行参数优化。（1）复合支护加固机理与联合承载体承载机理研究。介绍了喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护的组成,同时阐述了复合支护加固机理以及围岩与支护结构联合承载机理。（2）围岩-支护结构联合承载体内力和径向位移解析解推导。考虑围岩与支护的相互作用,建立了围岩-支护结构联合承载体模型,运用复合曲梁理论,推导了在均布荷载作用下围岩-支护结构复合曲梁的内力及径向位移的解析表达式。采用该解析式重点分析了不同均布荷载条件下围岩-支护复合曲梁结构的受力变化规律。结果表明:围岩承载曲梁与加筋喷砼拱肋曲梁中弯矩、轴力和剪力均由拱顶向拱脚增加,最大值出现在拱脚处,随着荷载的增加,支护结构拱脚的弯矩、轴力和剪力相较于拱顶增幅较大,拱脚处受力随之增大。（3）围岩-支护结构联合承载体的承载能力解析解推导。考虑围岩与支护的相互作用,建立了围岩-支护结构组合拱力学模型,推导了联合承载体的承载能力解析表达式,该表达式表明联合承载体的承载能力不仅与围岩和复合支护力学参数有关,还与实际施工顺序与支护状态有关。采用该解析式重点分析通过依次改变围岩强度、锚杆长度、混凝土强度、加筋拱肋厚度参数得出围岩与支护结构承载能力与承载比的变化规律。结果表明:在分别提高围岩强度、锚杆长度参数从而加强围岩压缩拱的强度与厚度情况下,围岩压缩拱承载体的承载能力分别由0.04MPa提升0.051MPa与0.25MPa,其围岩压缩拱承载比由57.65%分别提升至59.52%和71.43%,围岩压缩拱承载能力大幅度提升,而支护结构承载能力增幅较小;同时在提高混凝土强度、加筋喷砼拱肋厚度参数从而加强的支护结构的强度与厚度情况下,支护结构承载能力分别由0.33MPa提升0.042MPa与0.1MPa,围岩压缩拱承载能力无明显变化,对应其围岩压缩拱承载比由57.65%分别减少至 51.05%和 30.51%。（4）以某交通隧道软弱围岩工程为背景,以解析式中围岩的径向位移作为正交试验结果指标,对其结果通过极差统计得出影响复合支护效果的主要影响参数与次要影响参数依次排序为:加筋拱肋厚度、围岩强度、混凝土强度、锚杆长度,锚杆间距。同时依据联合承载体内力与径向位移解析式,研究了在不同混凝土强度（C20-C35）、锚杆长度（1.5～3m）与间距（0.5～1.5m）、加筋喷砼拱肋厚度（0.2～0.8m）参数条件下联合承载体的力学响应;对比分析了围岩的变形以及围岩与支护结构的应力变化规律对联合承载的承载支护效果的影响,得出最优混凝土强度为C20-C30、最优锚杆长度为2m～2.5m、最优锚杆间距取为0.8m～1.2m、最优加筋喷砼拱肋厚度为0.2～0.4m。
周建[10]（2018）在《硐室围岩开挖与支护过程中的力学机理与数值模拟研究》文中指出随着交通基础设施的不断发展,各大城市的地铁、轻轨、公路和铁路隧道等工程建设不断涌现,极大地为人类出行提供了便利,另外,煤炭、石油等资源的利用,极大地带动了地区经济发展。现在,虽然岩石硐室已经大量开挖,其开挖和支护实践已经非常丰富,然而理论研究却相对滞后。现阶段地下硐室围岩理论研究主要基于开挖后,然而在高地应力、软岩硐室开挖过程中,开挖可能尚未完成就出现局部位移过大、岩石从硐壁脱落甚至硐室坍塌的状况。造成这种情况的原因在于,一方面,施工设计对策出现问题,对开挖过程的围岩位移估计不足;另一方面,很多硐室提供支护阻力不足,凭现场经验进行支护,然而缺乏理论支撑,部分区域可能地应力较大或围岩较软弱,造成支护结构局部变形以及经济损失。基于此,本文在前人研究的基础之上,针对硐室开挖过程中围岩峰后的变形破坏特征,借鉴前人开挖后的围岩支护理论,基于Mohr-Coulomb屈服准则,考虑了软岩剪胀、软化的特性以及空间、锚固效应,得到了围岩从开挖到支护整个过程中弹塑性理论,并对围岩支护结构锚杆和衬砌的结构内力进行理论探讨,评估支护结构的安全性。通过数值软件ABAQUS对围岩开挖和支护过程数值模拟,首先,考察围岩在开挖前,开挖过程中及开挖后的围岩应力、位移和塑性区范围变化情况;然后在开挖过程中添加锚杆、衬砌进行支护,比较两种情况下围岩应力、位移和塑性区范围,最后,对锚杆、衬砌支护结构进行模拟,得到模拟情况下的结构内力情况,进一步验证本文二、三章理论的正确性。本文以芦岭煤矿III一釆区石门巷道开挖为例,分析其在开挖-支护过程中的弹塑性理论解,并与该实例的数值模拟结果和现场实测情况进行对比,验证本文地下硐室围岩开挖-支护过程中理论的适用性;另外,对原方案进行改进,缩短开挖面与支护面的距离,并从理论角度预测了采用改进方案后的应力和位移,进一步保障了该巷道开挖与支护过程中的安全,为地下硐室开挖-支护设计提供了一定的理论依据。
二、巷道喷层结构内力的简化计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、巷道喷层结构内力的简化计算（论文提纲范文）
（1）锚杆的抑损止裂效应分析及锚固界面的剪切滑移模型（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 全长锚固锚杆加固工程解析解研究 |
| 1.3.2 全长锚固锚杆的理论解析力学模型 |
| 1.3.3 全长锚固锚杆的数值模拟研究 |
| 1.3.4 端锚加固工程解析解研究 |
| 1.3.5 锚杆的抑损止裂效应及锚固界面损伤的剪切滑移模型 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 本文研究内容与研究方法及技术路线 |
| 1.5.1 本文研究内容与研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.6 主要创新点 |
| 2 地下工程中全长锚固锚杆的抑损止裂效应分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 全长锚杆锚固地下工程抑损止裂解析解 |
| 2.2.1 锚杆加固后的围岩等效物理力学参数 |
| 2.2.2 锚固前后损伤变量的定义及演化方程 |
| 2.2.3 锚杆调动围岩自承载能力系数 |
| 2.2.4 锚杆调动围岩自承载能力系数的计算 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 对比分析 |
| 2.3.2 围岩参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 围岩损伤对全长锚固锚杆受力的影响 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 围岩损伤影响下的巷道全长锚杆受力分析 |
| 3.2.1 损伤变量的定义及演化方程 |
| 3.2.2 考虑围岩损伤的圆形巷道解析解 |
| 3.2.3 全长锚固锚杆受力分析 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 脆性损伤下算例分析 |
| 3.3.2 连续损伤下的算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 地下工程中端头锚固锚杆的抑损止裂效应分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 端锚加固地下工程的等效方法 |
| 4.3 端锚加固地下工程的损伤演化方程 |
| 4.4 端锚锚固地下工程解析解 |
| 4.4.1 端锚锚固端处在弹性区 |
| 4.4.2 端锚锚固端处在塑性区 |
| 4.5 工程案例分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 锚喷支护在围岩损伤影响下的加固效应 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 四种锚喷模型 |
| 5.2.1 高锚固力情况下的锚喷力学模型 |
| 5.2.2 低锚固力情况下的锚喷力学模型 |
| 5.2.3 锚固力不稳定情况下的锚喷力学模型 |
| 5.2.4 高锚固力情况下一根锚杆脱出的锚喷力学模型 |
| 5.3 工程案例分析 |
| 5.3.1 四种模型的对比分析 |
| 5.3.2 工程案例一 |
| 5.3.3 工程案例二 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 锚索(杆)在边坡治理工程的止裂效应分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 裂纹的应力场分析 |
| 6.2.1 张开(Ⅰ)型裂纹的锚固前后应力场分析 |
| 6.2.2 滑移(Ⅱ)型裂纹的锚固前后应力场分析 |
| 6.2.3 锚索锚固力随时间损失的模型 |
| 6.2.4 Ⅰ型裂纹的锚固应力分析 |
| 6.2.5 Ⅱ型裂纹的锚固应力分析 |
| 6.3 顺层岩质边坡后缘张裂缝的锚固止裂分析 |
| 6.3.1 锚固力作用下的临界深度分析 |
| 6.3.2 工程实例分析 |
| 6.4 其余不利情况下的岩质边坡后缘张裂缝锚固止裂分析 |
| 6.4.1 周边修筑建筑工程的影响 |
| 6.4.2 周边地下工程爆破的影响 |
| 6.4.3 预应力锚索预应力随时间损失的影响 |
| 6.5 经典案例-湖北秭归链子崖T11 张裂缝锚固止裂分析 |
| 6.6 岩质边坡危岩锚固的止裂分析 |
| 6.6.1 锚索锚固下的危岩稳定性断裂力学分析方法 |
| 6.6.2 工程案例分析 |
| 6.7 细长岩层层状边坡的锚固止裂分析 |
| 6.7.1 细长层状边坡的力学模型研究概述 |
| 6.7.2 锚固软岩细长直立层状边坡的止裂模型 |
| 6.7.3 直立层状边坡锚固止裂算例 |
| 6.7.4 锚固细长顺层岩质边坡的止裂模型 |
| 6.7.5 顺层边坡溃屈弯曲工程案例 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 考虑锚固界面损伤的剪切滑移模型 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 FRP锚杆第一界面损伤剪切滑移模型 |
| 7.2.1 FRP锚杆第一界剪切滑移模型概述 |
| 7.2.2 FRP筋锚杆拉拔过程中剪切刚度变化规律 |
| 7.2.3 FRP筋锚杆的损伤剪切滑移模型 |
| 7.2.4 模型应用-基于荷载传递法的锚杆传力分析 |
| 7.2.5 试验与算例分析 |
| 7.3 锚杆第一界面完全解耦的三参数WEIBULL统计损伤剪切滑移模型 |
| 7.3.1 第一界面完全解耦的剪切滑移模型概述 |
| 7.3.2 第一界面完全解耦的统计损伤剪切滑移模型 |
| 7.3.3 案例验证与分析 |
| 7.3.4 参数分析 |
| 7.4 高温影响下的第一界面修正WEIBULL统计损伤剪切滑移模型 |
| 7.4.1 高温影响下的第一界面剪切滑移模型概述 |
| 7.4.2 改进的修正Weibull热损伤锚固第一界面剪切滑移模型 |
| 7.4.3 模型验证与算例分析 |
| 7.5 锚杆锚固第二界面统计损伤力学模型 |
| 7.5.1 概述 |
| 7.5.2 工程案例验证分析 |
| 7.6 模型应用-锚筋低应力脆断裂分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）垂向动压影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动压巷道变形机理研究 |
| 1.2.2 动压巷道围岩控制理论研究 |
| 1.2.3 动压巷道围岩控制技术研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 动压巷道围岩力学性质及变形破坏特征研究 |
| 2.1 顾北矿动压巷道概况 |
| 2.2 动压巷道围岩性质实验室测试 |
| 2.2.1 动静态力学性能实验 |
| 2.2.2 干湿循环作用后单轴蠕变试验 |
| 2.2.3 电镜扫描 |
| 2.2.4 岩石成分X射线衍射 |
| 2.3 动压巷道现场探测 |
| 2.3.1 地应力测试 |
| 2.3.2 地质雷达探测 |
| 2.3.3 围岩裂隙演化窥视 |
| 2.4 动压巷道围岩变形规律研究 |
| 2.4.1 动压巷道应力动态监测 |
| 2.4.2 动压巷道围岩变形规律研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 动压影响巷道支护力学效应分析 |
| 3.1 动压巷道基本理论 |
| 3.1.1 巷道力学模型 |
| 3.1.2 采场底板应力 |
| 3.1.3 顾北垂向近距离动压巷道变形机理 |
| 3.2 动压巷道均匀支护力学效应 |
| 3.2.1 动压巷道弹性应力场 |
| 3.2.2 弹性区的应变与位移 |
| 3.2.3 塑性区位移 |
| 3.3 动压巷道弱支护力学效应 |
| 3.3.1 三维应力的危害 |
| 3.3.2 局部弱支护弹性解 |
| 3.3.3 应力三维度分析 |
| 3.3.4 主应力旋转角度分析 |
| 3.4 动压巷道局部加强支护力学效应 |
| 3.4.1 强支护围岩应力弹性解 |
| 3.4.2 围岩塑性区 |
| 3.4.3 围岩流变变形 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 空间网架复合衬砌模型试验研究 |
| 4.1 支护分析 |
| 4.1.1 空间网架结构支护机理 |
| 4.1.2 巷道围岩塑性区解析 |
| 4.1.3 内力计算 |
| 4.2 空间网架模型试验 |
| 4.2.1 相似模型的建立 |
| 4.2.2 钢筋网架优化 |
| 4.2.3 模型制作与加载测试 |
| 4.3 试验过程及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 垂向近距离动压巷道网架锚喷支护数值计算 |
| 5.1 模型建立 |
| 5.2 计算步骤及测点设置 |
| 5.3 垂向近距离动压影响巷道网架支护效果分析 |
| 5.3.1 动压影响下巷道位移变化 |
| 5.3.2 动压影响下巷道应力变化 |
| 5.3.3 动压影响下空间网架应力变化 |
| 5.3.4 动压影响下空间网架位移变化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 空间网架锚喷支护结构工程应用 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 钢筋网架设计加工 |
| 6.3 空间网架锚喷支护施工 |
| 6.3.1 钢筋网架施工 |
| 6.3.2 喷射混凝土施工 |
| 6.4 现场监测分析 |
| 6.4.1 监测内容及测站布置 |
| 6.4.2 现场监测及结果分析 |
| 6.5 效果评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）考虑接触特性的软岩巷道拱架数值模型开发与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据和意义 |
| 1.2 拱架支护技术发展历程及现状 |
| 1.3 围岩-拱架接触关系研究现状 |
| 1.4 拱架支护数值模拟技术 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 技术路线及实施方案 |
| 1.7 研究创新点 |
| 2 软岩巷道围岩-拱架接触特性现场监测分析 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 现场监测 |
| 2.3 围岩-拱架接触关系逻辑分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于实体单元和接触面单元的数值试验分析 |
| 3.1 FLAC~(3D)简介 |
| 3.2 围岩-拱架接触基本单元直剪试验 |
| 3.3 巷道围岩-拱架接触数值试验 |
| 3.4 模型优缺点分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑自身承载性能及与围岩接触关系的拱架数值模型开发 |
| 4.1 Liner单元原始模型 |
| 4.2 Liner单元力学模型的修正及实现 |
| 4.3 数值试验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 软岩巷道拱架联合支护体系数值模拟研究 |
| 5.1 巷道支护数值模型 |
| 5.2 数值计算结果分析 |
| 5.3 影响因素分析 |
| 5.4 联合支护体系失效机理及耦合优化措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（4）高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第二章 高地温引水隧洞现场监测 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 试验洞方案设计 |
| 2.3 围岩内部温度分布监测 |
| 2.4 支护结构内力观测试验 |
| 2.5 支护结构应变观测 |
| 第三章 喷层承载特性分析 |
| 3.1 计算模型建立 |
| 3.2 理论计算结果 |
| 3.3 数值模型建立 |
| 3.4 模拟结果分析 |
| 3.5 误差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 围岩喷层结构承载特性影响因素分析 |
| 4.1 线膨胀系数对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.2 温差对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.3 地应力水平侧压力系数对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.4 喷层厚度对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高地温隧洞喷层结构施工期等效龄期强度分析 |
| 5.1 等效龄期概念 |
| 5.2 有限元模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 高地温水工隧洞喷层结构裂缝机理及其影响因素 |
| 6.1 喷层裂缝类型 |
| 6.2 喷层裂缝危害 |
| 6.3 预防与补救措施 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
（5）大断面隧道装配式约束混凝土支护稳定承载机制及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大断面隧道围岩控制机制及技术研究现状 |
| 1.2.2 隧道拱架支护稳定性研究现状 |
| 1.2.3 拱架+喷射混凝土联合支护研究现状 |
| 1.2.4 约束混凝土支护承载机制研究现状 |
| 1.2.5 大断面隧道拱架机械化施工技术研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 大断面隧道典型工程问题及发生机制 |
| 2.1 大断面隧道基本力学行为 |
| 2.1.1 大断面隧道概述 |
| 2.1.2 大断面隧道基本力学特性 |
| 2.2 大断面隧道典型工程问题 |
| 2.2.1 大断面隧道围岩掉块、塌方 |
| 2.2.2 大断面隧道支护结构失稳破坏 |
| 2.2.3 大断面隧道施工难题 |
| 2.3 大断面隧道典型工程问题发生机制 |
| 2.3.1 大断面隧道围岩稳定性分析 |
| 2.3.2 隧道支护结构失稳破坏机制 |
| 2.4 工程问题对策分析 |
| 2.4.1 背景分析 |
| 2.4.2 理念及控制体系提出 |
| 2.4.3 施工流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 约束混凝土拱架节点承载机制 |
| 3.1 套管节点纯弯承载机制研究 |
| 3.1.1 套管节点承载理论分析 |
| 3.1.2 套管节点纯弯承载试验 |
| 3.1.3 结果对比分析 |
| 3.2 装配式节点纯弯承载机制研究 |
| 3.2.1 装配式节点承载理论分析 |
| 3.2.2 节点纯弯承载试验 |
| 3.2.3 试验结果对比分析 |
| 3.3 套管节点压弯承载机制研究 |
| 3.3.1 套管节点压弯力学行为分析 |
| 3.3.2 套管节点压弯承载试验 |
| 3.3.3 试验结果对比分析 |
| 3.4 装配式节点压弯承载机制研究 |
| 3.4.1 试验概况及方案设计 |
| 3.4.2 试验结果对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 约束混凝土组合拱架稳定承载机制及空间影响规律 |
| 4.1 多心拱架平面外稳定分析方程 |
| 4.1.1 平衡微分方程 |
| 4.1.2 几何方程 |
| 4.1.3 物理方程 |
| 4.1.4 多心拱架平面外稳定分析方程 |
| 4.2 组合拱架稳定承载特性分析 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 单榀拱架特征值屈曲有限元分析 |
| 4.2.3 三榀空间组合拱架特征值屈曲有限元分析 |
| 4.2.4 不同空间布设参数影响机制研究 |
| 4.3 不同荷载作用模式影响机制研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 约束混凝土组合拱架稳定承载特性对比试验 |
| 5.1 地下工程组合拱架力学性能试验系统 |
| 5.1.1 背景分析 |
| 5.1.2 试验系统改造研发 |
| 5.2 组合拱架稳定承载试验方案 |
| 5.2.1 试验目的及对象 |
| 5.2.2 加载方案 |
| 5.2.3 试验构件尺寸 |
| 5.2.4 监测方案 |
| 5.3 组合拱架稳定承载试验结果分析 |
| 5.3.1 拱架变形破坏分析 |
| 5.3.2 拱架稳定承载力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 约束混凝土初期支护结构承载机制 |
| 6.1 约束混凝土喷射混凝土复合支护结构试验 |
| 6.1.1 试验方案 |
| 6.1.2 试验现象及破坏形态 |
| 6.1.3 弯矩-侧向挠度曲线分析 |
| 6.1.4 综合对比分析 |
| 6.2 大断面隧道约束混凝土初期支护稳定承载特性研究 |
| 6.2.1 试验目的与思路 |
| 6.2.2 数值试验方案 |
| 6.2.3 结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 大断面隧道机械化施工关键技术及现场应用 |
| 7.1 大断面隧道机械化施工设备及关键装置 |
| 7.1.1 装配式拱架安装系列设备 |
| 7.1.2 机械化施工关键配套装置 |
| 7.2 机械化施工关键技术及工艺流程 |
| 7.3 拱架机械化举升力学机制研究 |
| 7.3.1 机械施工过程力学室内模拟试验 |
| 7.3.2 机械施工过程力学数值模拟试验 |
| 7.3.3 拱架关键部位补强机制研究 |
| 7.3.4 截面选型对拱架力学机制的影响规律 |
| 7.4 现场应用 |
| 7.4.1 工程概况 |
| 7.4.2 现场方案实施 |
| 7.4.3 试验结果分析 |
| 7.5 本章小节 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与科研项目 |
| 博士期间撰写科研论文 |
| 博士期间授权发明专利 |
| 博士期间获得荣誉及科研奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）软岩隧道波纹钢初期支护结构适宜性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义及选题依据 |
| 1.1.1 研究意义 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软岩隧道围岩大变形 |
| 1.2.2 软岩隧道大变形控制对策研究现状 |
| 1.2.3 波纹钢结构研究现状 |
| 1.2.4 已有研究存在的不足 |
| 1.3 论文研究思路、研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究思路及技术路线 |
| 第2章 隧道波纹钢初期支护结构方案设计 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 软岩隧道围岩变形规律及支护原则 |
| 2.3 波纹钢管(桥)涵结构与土相互作用理论 |
| 2.4 波纹钢板的特性 |
| 2.4.1 物理力学特征 |
| 2.4.2 波纹钢板截面特征参数 |
| 2.5 波纹钢初期支护结构设计 |
| 2.5.1 方案设计 |
| 2.5.2 波纹钢板截面形式选择 |
| 2.5.3 波纹钢初期支护结构施工工艺 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 隧道波纹钢支护结构内力计算 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 波纹钢初期支护结构内力计算方法 |
| 3.2.1 理论计算模型 |
| 3.2.2 结构力学计算方法 |
| 3.2.3 强度验算 |
| 3.3 实例计算 |
| 3.3.1 轴力和弯矩 |
| 3.3.2 强度验算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 隧道波纹钢支护初期结构受力变形特性分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 有限元模型 |
| 4.2.1 单元选取 |
| 4.2.2 几何模型的建立与单元划分 |
| 4.2.3 MPC接触算法 |
| 4.2.4 参数选取与计算方案 |
| 4.3 波纹钢初期支护结构受力变形特性分析 |
| 4.3.1 环向应力 |
| 4.3.2 轴向应力 |
| 4.3.3 Mises等效应力 |
| 4.3.4 变形 |
| 4.4 竖向荷载的影响 |
| 4.4.1 竖向荷载对结构内力的影响 |
| 4.4.2 竖向荷载对结构变形的影响 |
| 4.5 水平荷载的影响 |
| 4.5.1 水平荷载对结构内力的影响 |
| 4.5.2 水平荷载对结构变形的影响 |
| 4.6 围岩材料参数的影响 |
| 4.6.1 对结构应力的影响 |
| 4.6.2 对结构变形的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 隧道波纹钢初期支护结构力学行为及适宜性评价 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 数值计算模型及参数 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 计算模型 |
| 5.2.3 材料参数选取 |
| 5.2.4 本构模型 |
| 5.2.5 应力边界条件 |
| 5.3 波纹钢初期支护结构承载力验算 |
| 5.3.1 应力验算 |
| 5.3.2 挠度校核 |
| 5.4 出口端(K165+720)波纹钢初期支护结构与围岩相互作用分析 |
| 5.4.1 围岩应力与位移分析 |
| 5.4.2 波纹钢初期支护结构应力特征分析 |
| 5.5 适宜性评价 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）钢管混凝土锚网喷联合支护试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 钢管混凝土支架构件物理力学性能研究现状 |
| 1.2.1 钢管混凝土短柱物理力学性能研究现状 |
| 1.2.2 钢管混凝土直梁物理力学性能研究现状 |
| 1.2.3 钢管混凝土圆弧拱物理力学性能研究现状 |
| 1.3 钢管混凝土支架研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 钢管混凝土短柱作用机理研究 |
| 2.1 钢管混凝土短柱试验设计与结果 |
| 2.2 弹性、塑性钢管混凝土作用机理 |
| 2.2.1 钢管与混凝土相互作用的弹性分析 |
| 2.2.2 钢管与混凝土相互作用的塑性分析 |
| 2.3 极限平衡法分析钢管混凝土短柱塑性极限荷载 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钢管混凝土圆弧拱作用机理研究 |
| 3.1 试验研究 |
| 3.1.1 圆弧拱试件的设计及结果 |
| 3.1.2 试件破坏特征 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.3 理论分析 |
| 3.3.1 拱结构内力分析 |
| 3.3.2 截面强度分析 |
| 3.3.3 局部失稳研究 |
| 3.3.4 四分之一圆弧拱整体失稳极限承载力估算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钢管混凝土支架及其联合支护相似模型试验 |
| 4.1 试验背景 |
| 4.1.1 试验目的意义 |
| 4.1.2 工程围岩情况 |
| 4.2 试验方案设计 |
| 4.2.1 相似模型参数确定 |
| 4.2.2 相似模型材料选择 |
| 4.2.3 监测点布置 |
| 4.3 试验执行过程 |
| 4.3.1 支护构件埋设方法 |
| 4.3.2 不同方案对比设计 |
| 4.3.3 加载及监测过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 相似模型试验结果与分析 |
| 5.1 巷道变形破坏特征 |
| 5.1.1 无支护巷道变形破坏特征 |
| 5.1.2 锚网喷支护巷道变形破坏特征 |
| 5.1.3 支架支护巷道变形破坏特征 |
| 5.1.4 联合支护巷道变形破坏特征 |
| 5.2 巷道表面位移对比分析 |
| 5.3 巷道应力对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 钢管混凝土与锚网喷联合支护理论研究 |
| 6.1 无支护巷道围岩应力和变形分析 |
| 6.1.1 无支护圆形巷道模型建立 |
| 6.1.2 弹性区围岩应力和位移分析 |
| 6.1.3 塑性区围岩应力和位移分析 |
| 6.2 承压环理论研究 |
| 6.2.1 承压环理论的应力分析 |
| 6.2.2 承压环理论位移分析 |
| 6.3 数值模拟分析 |
| 6.3.1 模型建立 |
| 6.3.2 巷道支护参数 |
| 6.3.3 围岩位移对比分析 |
| 6.3.4 围岩应力分析 |
| 6.3.5 塑性区分析 |
| 6.3.6 支护构件对浅部围岩的影响 |
| 6.3.7 支护构件受力分析 |
| 6.4 工程实例分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）恒阻大变形锚杆动力学特性及其支护岩体的力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 恒阻大变形锚杆的研究现状 |
| 1.2.2 锚杆支护岩体流变微分模型的研究现状 |
| 1.2.3 物理模型实验的研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容和方法 |
| 2 单根恒阻大变形锚杆的动力学特性分析 |
| 2.1 恒阻大变形锚杆支护的工作原理 |
| 2.2 单根恒阻大变形锚杆的动力学模型 |
| 2.3 霍普金森冲击拉伸实验验证 |
| 2.4 不同强度和周期冲击载荷下锚杆的力学行为分析 |
| 2.4.1 同周期不同强度冲击载荷下锚杆力学行为分析 |
| 2.4.2 同强度不同周期冲击载荷下锚杆力学行为分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 并联作用的组合锚杆的动力学特性分析 |
| 3.1 双锚杆并联作用的动力学模型 |
| 3.1.1 双锚杆的并联支护原理 |
| 3.1.2 弹性冲击载荷下双锚杆的力学模型 |
| 3.1.3 稳定冲击载荷下双锚杆的力学模型 |
| 3.1.4 非稳定冲击载荷下双锚杆的力学模型 |
| 3.1.5 并联双锚杆载荷时程曲线中双波峰的理论分析 |
| 3.2 并联双锚杆的冲击拉伸实验 |
| 3.2.1 实验设置 |
| 3.2.2 实验验证 |
| 3.3 并联双锚杆的动力学行为分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 恒阻大变形锚杆支护岩体的力学行为分析 |
| 4.1 模型的建立 |
| 4.2 模型的求解 |
| 4.3 阶跃载荷下锚固岩体的力学特性 |
| 4.3.1 单根恒阻大变形锚杆支护岩体的力学特性 |
| 4.3.2 多根恒阻大变形锚杆支护岩体的力学特性 |
| 4.4 线性载荷下锚固岩体的力学特性 |
| 4.5 波动载荷下锚固岩体的力学特性 |
| 4.6 阶梯载荷下锚固岩体的力学特性 |
| 4.7 与传统强度锚杆支护岩体的对比分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 恒阻大变形锚杆支护岩体的现场分析 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.2 支护设计 |
| 5.3 数据监测 |
| 5.3.1 工作面矿压监测 |
| 5.3.2 锚索受力和变形量监测 |
| 5.4 理论分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 恒阻大变形锚杆支护岩体的物理模型实验 |
| 6.1 地质力学原型 |
| 6.2 模型实验系统 |
| 6.3 模型实验设计 |
| 6.3.1 模型相似系数 |
| 6.3.2 煤岩相似材料力学性质 |
| 6.3.3 模型恒阻大变形锚杆/索设计 |
| 6.4 实验加载与结果分析 |
| 6.4.1 应力加载路径 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护力学分析及参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 喷锚-加筋喷砼拱肋支护研究现状 |
| 1.2.2 围岩支护参数优化研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 围岩-复合支护联合承载体力学分析 |
| 2.1 复合支护加固机理 |
| 2.1.1 喷锚加固机理 |
| 2.1.2 加筋喷砼拱肋加固机理 |
| 2.1.3 围岩-复合支护联合承载机理 |
| 2.2 围岩-支护复合曲梁径向位移与内力求解 |
| 2.2.1 基本假设与力学模型 |
| 2.2.2 复合曲梁径向位移控制微分方程 |
| 2.2.3 复合曲梁径向位移求解 |
| 2.2.4 复合曲梁内力求解 |
| 2.3 围岩-支护复合曲梁力学分析 |
| 2.3.1 复合曲梁内力分析 |
| 2.3.2 复合曲梁径向位移分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 围岩-复合支护联合承载能力分析 |
| 3.1 围岩-复合支护承载能力分析 |
| 3.1.1 基本假设与力学模型 |
| 3.1.2 联合承载体承载力分析 |
| 3.1.3 联合承载体内、外拱受力分析 |
| 3.2 基于解析解的联合承载能力分析 |
| 3.2.1 计算模型及计算方案 |
| 3.2.2 联合承载能力分析 |
| 3.2.3 承载比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 复合支护参数优化及敏感性研究 |
| 4.1 参数优化计算方案 |
| 4.2 拱肋厚度影响分析 |
| 4.2.1 围岩径向位移分析 |
| 4.2.2 围岩应力分析 |
| 4.2.3 支护受力分析 |
| 4.3 混凝土强度分析 |
| 4.3.1 围岩径向位移分析 |
| 4.3.2 围岩应力分析 |
| 4.3.3 支护受力分析 |
| 4.4 锚杆长度分析 |
| 4.4.1 围岩径向位移分析 |
| 4.4.2 围岩应力分析 |
| 4.4.3 支护受力分析 |
| 4.5 锚杆间距分析 |
| 4.5.1 围岩径向位移分析 |
| 4.5.2 围岩应力分析 |
| 4.5.3 支护受力分析 |
| 4.6 复合支护参数敏感性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
| 附录B (攻读学位期间参与课题目录) |
（10）硐室围岩开挖与支护过程中的力学机理与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题的意义 |
| 1.2 前人研究成果 |
| 1.2.1 开挖后围岩弹塑性理论 |
| 1.2.2 国内外围岩数值模拟、支护力学现状 |
| 1.3 研究内容及路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 硐室从开挖到支护过程中的围岩弹塑性分析 |
| 2.1 Mohr-Coulomb屈服准则 |
| 2.2 围岩开挖-支护过程弹塑性分析 |
| 2.2.1 硐室围岩力学模型 |
| 2.2.2 初始支护承载力 |
| 2.2.3 锚杆力学分析 |
| 2.2.4 岩体特性模型 |
| 2.2.5 围岩应力和位移 |
| 2.2.6 塑性软化区和残余区半径 |
| 2.3 实例分析 |
| 2.3.1 空间效应和锚固效应对隧洞围岩应力、位移的影响 |
| 2.3.2 围岩特性和支护阻力对隧洞周边位移的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 锚杆与衬砌结构安全性评价 |
| 3.1 关于锚杆安全性理论计算 |
| 3.1.1 锚杆问题描述 |
| 3.1.2 锚杆轴力计算 |
| 3.1.3 锚杆剪应力计算 |
| 3.1.4 算例分析 |
| 3.2 衬砌理论探讨 |
| 3.2.1 计算思路 |
| 3.2.2 围岩抗力系数K的确定 |
| 3.2.3 衬砌混凝土喷层的力学模型 |
| 3.2.4 算例及参数分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 硐室从开挖到支护过程中的数值模拟分析 |
| 4.1 ABAQUS的简介及适用性 |
| 4.1.1 ABAQUS的简介 |
| 4.1.2 ABAQUS的适用性介绍 |
| 4.2 ABAQUS关键模拟技术 |
| 4.2.1 地应力平衡技术 |
| 4.2.2 生死单元技术 |
| 4.3 有限单元法的基本原理 |
| 4.3.1 基本方程 |
| 4.3.2 屈服准则 |
| 4.3.3 模型设计 |
| 4.4 数值模拟结果 |
| 4.4.1 硐室开挖过程中应力位移对比 |
| 4.4.2 硐室开挖-支护过程中的围岩位移对比 |
| 4.4.3 支护结构应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工程实例计算及分析 |
| 5.1 地下硐室工程概况简述 |
| 5.2 围岩支护参数 |
| 5.3 该实例围岩理论计算过程 |
| 5.3.1 力学模型的建立 |
| 5.3.2 非均匀应力场下围岩弹性解 |
| 5.3.3 计算结果与数值模拟、现场实测进行对比 |
| 5.4 原方案的改进 |
| 5.4.1 原方案的问题 |
| 5.4.2 原方案改进理论探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间科研成果 |
四、巷道喷层结构内力的简化计算（论文参考文献）
- [1]锚杆的抑损止裂效应分析及锚固界面的剪切滑移模型[D]. 杨钊. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]垂向动压影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究[D]. 刘光程. 安徽理工大学, 2020(07)
- [3]考虑接触特性的软岩巷道拱架数值模型开发与应用[D]. 管清升. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析[D]. 张梦婷. 石河子大学, 2020(08)
- [5]大断面隧道装配式约束混凝土支护稳定承载机制及关键技术研究[D]. 孙会彬. 山东大学, 2019(02)
- [6]软岩隧道波纹钢初期支护结构适宜性研究[D]. 魏大强. 成都理工大学, 2019(07)
- [7]钢管混凝土锚网喷联合支护试验研究[D]. 肖禹航. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
- [8]恒阻大变形锚杆动力学特性及其支护岩体的力学行为研究[D]. 郝亮钧. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [9]喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护力学分析及参数优化研究[D]. 晏巍. 长沙理工大学, 2019(07)
- [10]硐室围岩开挖与支护过程中的力学机理与数值模拟研究[D]. 周建. 安徽理工大学, 2018(12)