基于复变函数的圆形水平冻结壁弹性分析与设计

• 作者: 杨仁树 王千星
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水平冻结壁 相互作用 非均匀荷载 卸载模型 复变函数 弹性设计
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 1069-1077
• 分类号: TD265.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2015.1190

摘要

为了获得非均匀荷载作用下圆形水平冻结壁与围岩的应力-位移场分布规律,考虑冻结壁与围岩相互作用及开挖卸荷作用,建立了符合实际施工情况的水平冻结壁弹性力学模型.利用复变函数方法,推导出弹性冻结壁与围岩的应力和位移解析解;讨论了基于Tresca和Mises准则的冻结壁厚度设计方法.结果表明:弹性模量比(β)、冻结壁外内径比(ξ)和侧压力系数(λ)对冻结壁与围岩的应力和位移变化影响显著;冻结壁内外缘环向应力差及45°方向最大剪应力与β正相关;β与ξ交互影响冻结壁应力和位移,β越大,ξ影响越显著,ξ＞2.4后,β、ξ影响均不显著;0.4＜λ＜2.4时,冻结壁处于完全受压状态;β越大,围岩作用越弱,冻结壁厚度设计越大,Mises准则条件下冻结壁设计厚度比Tresca准则下小.