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预应力锚索对地下洞室抗爆加固效应模型试验与数值模拟研究

杨苏杭

   地下爆炸是民用工程与国防工程中常遇的荷载情况,在地下爆炸条件下洞室受到的破坏作用更为强烈。目前,大量的地下洞室工程设计时都需要面对地下爆炸的情况。设法提高洞室围岩抗力等级是提高洞室抗爆性能的重要途径。采用预应力锚索加固洞室可以大幅提高洞室的抗爆性能。因此,本课题针对这一研究对象开展了系统的研究。 本文采用相似材料小比尺模型爆炸试验和相应的动力数值计算分析相结合的方法进行研究。采用新研制的抗爆结构模型试验装置,对毛洞与自由式锚索,全长粘结式与自由式锚索以及全长粘结式锚索与半全长粘结式锚索对洞室的整体抗爆加固效应进行了对比模拟试验研究。并且,在应用不同形式锚索加固洞室的模型爆炸试验的基础上,运用FLAC-3D计算软件的动力计算模块,通过动力数值计算对预应力锚索对洞室抗爆加固机理做了进一步研究。通过系统的研究,对三种型式的锚索在直墙拱顶形洞室中的抗爆加固效果及加固机理作了分析。 研究结果表明,承受地下爆炸的洞室工程主要以迎爆侧的剥落破坏为主。采用预应力锚索加固能够有效降低洞室的震动幅度,提高围岩的抗拉强度和改善围岩受力状态,全长粘结式锚索加固洞室受爆炸荷载破坏作用后的完整程度更高。预应力锚索加固洞室是有效的抗爆加固措施。……   
[关键词]:洞室;地下爆炸;抗爆加固效应;预应力锚索;模型试验;数值模拟
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南科技大学2006年