深部巷道U型约束混凝土拱架力学性能研究及破坏特征

• 作者: 李为腾 李术才 杨为民 王富奇 王新 王琦
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: U型约束混凝土 拱架 内力计算 数值试验 实体比例室内试验
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 178-187
• 页数: 10页
• 分类号: TD353|TD322
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.07.0630

摘要

为深入研究U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,以直腿半圆形拱架为例,考虑荷载、侧压力系数、节点刚度比、截面刚度、高-径比等影响因素,建立任意节数的U型约束混凝土拱架的力学模型,得到直腿半圆形拱架理论计算方法.综合分析了U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,开展地下工程约束混凝土拱架1:1室内力学试验,结合理论计算、数值试验和实体比例室内试验,证明了任意节数U型约束混凝土拱架理论计算的正确性.研究表明:内力受荷载、侧压力系数和高-径比的影响较大;理论计算中内力最大的两个部位为直腿3/4高度位置和拱项位置;在均压情况下,直腿半圆形拱架的变形形态为"拱顶上升,拱腿内敛,整体变瘦高".研究成果可为深部巷道U型约束混凝土拱架力学性能及破坏特征研究提供理论和试验依据,为现场工程设计实践提供指导.