浅谈煤矿开采塌陷区地表与建筑物的变形分析

本文主要研究了煤矿企业,在采矿时对矿藏采空区上部地层岩体的结构破坏情况,分析其主要的破坏特征,地表移动变化,及对上层建筑物的影响。依照具体的实际情况,针对其煤矿开采塌陷区的地表不均与沉降问题、以及建筑物的结构变形情况,提出具体的解决措施。对煤矿采空塌陷区内的建筑物和基础协同工作进行相应的表述,同时,针对其上层建筑整体构造提出一些建议和想法。     

焦作李封矿采空区场地的建筑适宜性评价

介绍了地表变形的区分和分类,从地表变形、建筑物的允许变形和破坏、地表变形对建筑物的影响等几方面,对焦作李封矿采空区场地的建筑适宜性进行了分析评价,以供参考借鉴。     

基于正交设计试验采空区地表建筑稳定性分析

煤矿采空区是由地下煤矿开采所形成,而采空区对地表建筑物的影响也因不同的开采因素有大小不同。文章以山西吕梁某煤矿采空区为研究对象,通过利用设计正交试验,具体分析不同开采因素对地表建筑物的影响程度。研究结果表明:对窑洞稳定性影响最大因素为采矿进深,采空区相对位置和采矿厚度的影响次之,为研究采空区地表变形对建筑物的影响提供了参考。     

煤矿采空区地表变形及周边房屋治理分析

以山西省某煤矿采空区及其影响的村庄为例,通过任意形状、多工作面地表沉陷预计程序(ryxyj.exe)进行预计分析,得出了采空区地表变形值及曲线图,通过地表稳定性活化分析,得出该采空区采深小于65 m区域内,采空区上方修建地表建筑可能引起已稳定区域地表的重新移动与变形;而采深大于65 m区域内,采空区上方修建地表建筑物,已稳定区域地表处于相对稳定状态,地表不会产生不均匀的移动与变形。     

高速公路大桥下伏采空区形变监测分析

通过在采空区上部区域布设变形监测网,以监测高速公路建设到运行期间采空区及大桥基础的活动,分析注浆减沉后采空区残余移动变形的实测数据及注浆减沉效果,研究采空区残余移动变形对地表及大桥的安全稳定性影响。     

采动引起的地表变形对框剪结构的影响

利用通用有限元计算软件ANSYS进行分析,采用固定支座模型,人为地给柱脚支座以支座沉陷,以此模拟不均匀沉降.对框剪结构在采动引起的3种不同地表变形作用下进行了计算,得出了结构在不同地表变形作用下,上部结构内力的变化及分布规律.为研究采动影响下地表变形对建筑物的影响提供参考.     

老采空区地表残余移动变形影响函数研究

为解决老采空区地表新建建(构)筑时的地基稳定性评价问题,填补规程空白,通过覆岩结构演变分析,提出地表残余移动变形的定义和2个阶段,指出第2阶段残余移动变形才可能对地表建(构)筑产生有害影响.发现垮落岩体压实特性自老采空区边界至中央具有明显的分区性:边界区空洞,老采空区中部垮落岩体空隙及其上部岩层裂隙.将这2组决定地表残余移动变形发生的老采空区及覆岩空间,分别转化为对应的等效开采厚度,采用概率积分原理构造出采动影响下地表残余移动变形静态影响函数,包括残余下沉、残余水平移动、残余倾斜变形、残余水平变形、残余曲率变形影响函数.应用这些影响函数进行计算表明,在老采空区两侧边界出现地表残余移动变形最大值,这与老采空区边界空洞较大、活化潜能大的机制分析结论一致;采用开尔文模型,分析老采空区及覆岩的蠕变特性,构造残余下沉坐标-时间函数,实现残余下沉的动态分析;通过实际观测数据和FLAC3D数值模拟2种方式验证,表明各影响函数可较好地描述地表残余移动变形规律.     

煤矿采空区对变电站建筑物的损害及处理措施

结合工程设计经验,介绍了煤矿采空区地质塌陷和变形对变电站建筑物的损害,提出了安全可靠、技术先进和经济适用的处理措施,指出采空区建筑物的损害主要由地形的水平变形和不均匀沉降及建筑结构的抗变形能力决定.     

黄土隧道开挖对洞顶建筑物的影响分析

依据公路隧道的开挖和地下小窑采空区对其上部地表建筑物危害的相似性,根据＂小窑采空区稳定性评价＂的方法对平定高速公路静宁隧道西侧进出口段开挖过程中洞顶安全埋深及其影响范围进行了验算、分析,并通过计算结果与现场测量的相互验证,为公路隧道顶部地表建筑物的稳定性评价提供新的理论依据。     

广西大新铅锌矿地下采空区对地面沉陷的影响

针对矿体采空后对地表的影响,对采空区稳定性及地表沉陷进行了分析,结果表明,采取合理方法对浅部未充填采空区进行密实充填,实施地表水管理控制进入地下是控制地表沉降、防止地面建筑物变形和破坏的最有效措施。     

凯城东兴综合大厦筏板基础设计

凯城东兴综合大厦结构共 3 6层 ,上部结构极不规则 ,勘探钻孔 60m深度范围内无基岩揭示。工程设计中根据工程地质、周边环境及上部结构的特点 ,选取浅层岩土全风化岩层作为高层建筑结构筏板基础的地基持力层 ,部分考虑地下室结构的刚度影响 ,恰当地解决了基础不均匀沉降的问题 ,并运用有限元对基础结构进行了详细分析。着重介绍了地基承载力取值、沉降计算、沉降变形差的处理措施及筏板结构设计     

预应力斜拉索钢结构转换层在混凝土结构体系中的应用

深圳万科中心工程结构体系复杂,通过采用斜拉索将竖向结构和2层水平楼板相连接,从而在底部得到大跨度空间。通过对施工方案进行比较、改进和优化,采用了上部结构逆作法施工以及顺、逆作法相结合的施工方法,巧妙地解决了结构施工过程的索力及变形控制难题。     

多重弦支网格梁结构在山西体育中心三馆钢屋盖中的应用

多重弦支网格梁结构由上部单层网格梁和下部多重弦支结构组成。上部单层网格梁为双向正交正放连续网格梁,下部多重弦支结构由主索、次索、竖向撑杆以及斜拉钢棒构成,上下两部分结构共同工作形成空间结构整体。通过主索、次索两端施加预加应力,使所有索张紧、竖向撑杆受压、上部网格梁整体上拱,改善单层网格梁受力和变形特性,提高其承载力和稳定性;通过山西体育中心三馆屋盖钢结构体系选型分析,将多重弦支网格结构与张弦梁结构的受力性能进行对比分析,研究表明：多重弦支网格梁结构具有更好的空间作用效应,提高其整体结构的稳定性和承载力。     

白鹤滩水电站边坡结构面强度及稳定性分析

结构面变形及其破坏特征是岩体岩石力学研究的基本问题之一,针对白鹤滩水电站边坡工程,本文利用数值方法,研究了影响控制性结构面强度的一般性因素,确定了控制性结构面强度上限值;基于反演手段,获取了控制性结构面综合强度指标,并由此建立河谷演化模型再现河谷地应力场,根据结构面地应力赋存环境为选择合理的结构面本构模型奠定理论依据。在上述基础性研究前提下,利用平面数值计算手段分析了左岸边坡稳定性特征,并对平面计算结果进行了合理性评价;最后,基于岸坡改造、破坏过程中结构面性状弱化这一前提假设,利用强度折减法揭示了左岸边坡变形、破坏方式。解决了工程问题,并得到有关的方法应用认识。     

快速面积矩法绘制结构变形图

目前有面积矩法可以求解静定结构的变形和位移,本文提出的快速面积矩法不仅可以定量求解结构关键点的位移和转角,并且可以定量和定性地绘制结构变形图,该方法几何关系直观、概念清晰,降低了快速绘制结构变形图的难度。     

消能摇摆高位隔震结构体系的地震反应特性

双段消能摇摆结构体系是通过两段串联的摇摆结构,控制主体结构各楼层在地震作用下均匀变形,抑制薄弱层的产生,也降低了主体结构对于摇摆结构的刚度需求。在变形集中的摇摆结构底部布设位移型阻尼器,可进一步提高结构的抗震性能。但是该体系存在承载力较低、上段结构地震反应相对较大的不足。基于此,提出了消能摇摆高位隔震结构体系,即在双段消能摇摆结构体系的分段楼层位置增设劲性支撑,以抑制上段结构的摇摆运动,提高结构的刚度与承载力;同时,下段结构允许发生摇摆,发挥高位隔震层的作用。以消能摇摆高位隔震结构体系为研究对象,分析对比了其他三种结构体系:传统支撑框架结构体系、双段消能摇摆结构体系、不含位移型阻尼器的摇摆高位隔震结构体系。采用OpenSees软件建立了弹塑性有限元分析模型,对四种结构体系进行弹塑性抗震分析和增量动力时程分析。研究表明,消能摇摆高位隔震结构体系的刚度与承载力较高,地震反应较小,抗震性能与抗倒塌性能良好。在摇摆结构分段位置加设劲性支撑层,可以抑制上段结构在地震作用下的变形,并发挥下段摇摆结构的隔震作用。布设于分段位置与摇摆结构底部的阻尼器,可以充分消耗地震能量,提高结构体系的抗震性能。     

武汉天河国际机场新塔台结构设计

武汉天河国际机场新航空塔台高115m,为国内第一、世界第二高民用塔台。该塔台建筑造型新颖,为非对称结构,高度高、截面尺寸小、头重脚轻。结构设计中对这些建筑特征采取了针对性的措施,设置有扩大尺寸的地下室改善结构的整体抗倾覆不利的状况;采用混凝土筒体增大截面抗侧刚度;上部功能区采用钢筋混凝土筒体+钢结构的混合结构,最大限度减小上部功能区的质量偏心,减小下部墙肢的受拉状况;顶层控制室采用只设4根钢柱的框架结构,以满足视野开阔的要求。此外介绍了塔台的风荷载、地下室及基础、结构分析结果、筒体受拉以及上部钢结构外伸体系,对类似项目有一定参考意义。     

降雨对浅埋黄土隧道围岩沉降变形影响研究

为了研究浅埋黄土隧道围岩在降雨工况下的沉降变形机理,依托在建银西铁路沿线董志塬区浅埋长段落大断面驿马隧道,基于现场监测数据,对浅埋长段落黄土隧道雨季施工过程中围岩变形量与降雨量的相关性进行了分析,对浅埋黄土隧道围岩和地表沉降变形特征等进行了分析.结果 表明:降雨量对地表变形和围岩变形的发展具有一定的"前瞻性"和"预兆性...     

金沙江白鹤滩水电站柱状节理玄武岩 岩体变形特性研究

 金沙江白鹤滩水电站坝址区柱状节理玄武岩与一般柱状节理玄武岩相比,特点明显,其柱状节理起伏、不规则,柱体断面不规则且切割不完全,柱体内微裂隙发育,岩体内缓倾角构造结构面也较发育,岩体完整性较差,但呈断续镶嵌结构。在柱状节理玄武岩工程地质调查、岩体弹性波测试、多种现场岩体变形试验等工作基础上,系统分析了白鹤滩柱状节理玄武岩的基本力学特性和不同试验加载条件下的岩体变形机制。白鹤滩柱状节理玄武岩中发育的柱状节理、微裂隙及缓倾角结构面是导致岩体变形模量较低的主要因素;柱状节理玄武岩水平向变形模量明显大于铅直向变形模量,是由结构面发育特征和岩体应力状态决定的;新鲜柱状节理玄武岩中的柱状节理和微裂隙为硬性结构面,围压状态下呈闭合状,解除围压后易张开、松弛,保持围岩状态下柱状节理玄武岩仍具有较高的变形模量。     

铁路鼎式路基结构分析方法

鼎式路基结构是通过同一板体将上部低矮的U型槽结构与下部中空的箱型结构连接为一体的新型路基结构,适于填高较大、用地局限及软弱地基的情况。为合理确定此新结构的理论计算方法,基于极限平衡理论,并结合水平条分法,分析推导出两类路基宽度下的上部槽内填土土压力与路面荷载附加应力的计算方法,进而将鼎式结构分解为上部结构与基础梁结构分别分析,前者可简化为平面刚架结构,后者可视为弹性地基梁结构,从而通过结构力学的力法与Winkler弹性地基梁理论分别对其求解,其间考虑了基础梁与上部结构的变形协调,且可分析地基差异沉降引起的上部结构附加内力与位移,并基于拟静力法分析路基结构整体地震稳定性。实例分析表明,理论分析与数值模拟结果整体上基本一致,结构内力的理论值比模拟值约高出3%～16%;地基差异沉降引起的上部结构附加内力一般不可忽视。在路基总高度不变的情况下,上部底板、基础板及腹板厚度均宜薄,所取的腹板高度应使上部底板与基础板最大弯矩之和最小,基础板外伸比宜为30%左右,以此优化鼎式结构型式。