动态地表沉陷变形对施工期建筑物的影响

施工期抗采动砖混建筑物的强度和刚度均达不到设计值，在动态地表沉陷变形作用下会过早产生破坏，本文分析了地基荷载变化、构件强度与养护期的关系，不同施工阶段的结构刚度、地表下沉速度的影响，给出了可受采动影响的临界养护期，易受采动危险性（施工阶段）和允许的采动变形值。     

地表变形对地面建筑物破坏程度的分析

在地下开采影响下 ,建筑物发生的变形与破坏是由于地表移动与变形作用于建筑物的基础 ,导致建筑物受到附加力的作用而产生的。在不同的矿井、不同的地质构造及不同岩层内 ,采用不同采煤方法 ,发生不同的地表移动变形 ,建筑物受到不同的影响。1　基本情况1.1　地质、开采概况二层煤厚 2 .3m ,四层煤厚 1.1m ,煤层倾角 6° ,煤层埋深在 4 0 6m～ 4 2 9m之间 ,其中表土层厚 0 .5m ,第三纪红土层厚2 0 6m。煤层覆岩基本属于中偏软岩性。1994年煤层开采时对小学教学楼等地面建筑物留设保护煤柱 ,留设基本依据为 :基岩移动角 75°、红层移动角 5 5…     

建筑物的变形观测

建筑物从基础施工到竣工验收及其运营使用过程中，由于建筑物地基的工程地质、水位地质、土壤的物理性质，大气温度以及建筑物本身的荷重、结构等因素的变化影响，往往产生不同形式的变形。如果变形超过一定限度，就会影响建筑物的正常使用，甚至危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测。对某房屋建筑物及其基坑的变形观测实施情况进行了全面总结，并对观测数据进行了处理和分析。     

工作面开采地表移动变形预计及对地表 建筑物影响分析

岳城煤矿拟开采Ⅲ2301和Ⅲ2302工作面,其北部存在部分建筑物。为了分析工作面开采后是否对这些建筑物造成损坏,采用概率积分法,以矿井建立的地表移动观测站的实测资料为基础,根据待采工作面上覆岩层结构和重复采动的影响,对预计参数进行了计算分析,求取了预计参数。通过对待采工作面开采后地表移动和变形进行预计,并对地表建筑物的影响范围及影响程度进行计算分析评价,给出了待采工作面开采后引起的地表移动和变形值和引起建筑物的最大变形值,得到工作面开采后采动影响范围建筑物范围内约30 m,建筑物最大损害等级为Ⅱ级,为准确进行地表移动和变形预计以及附近民房的影响评价奠定了基础,同时对增加建筑物下采煤的安全技术措施提出了建议。     

高层建筑物抗地表倾斜变形影响能力的初步分析

初步对采煤沉陷区的高层建筑物抗倾斜影响能力进行了分析,得出了采煤沉陷区高层建筑物允许的地表倾斜变形参考值,对采煤沉陷区治理和地基稳定性评价有一定的借鉴意义。     

村庄下开采地表动态移动变形过程及其对建筑物的影响研究

针对某煤矿1501工作面地表存在村庄建筑,为了确保村庄建筑的正常使用,以地表移动观测站实际观测数据为基础,通过建立坐标-时间坐标系,运用概率积分法对由于1501工作面开采引起的地表移动变形随时间和空间的变化规律进行研究,分析该工作面开采不同时间对上方村庄建筑物的采动影响。结果表明:通过概率积分法建立的坐标-时间预计函数可以准确地描述开采过程中任意时间点的地表整体移动变形,能够满足工程实践应用。     

采动地表移动变形与建筑物损坏程度评价的再认识

实测数据分析的目的是认识地表移动规律和确定预计参数,而沉陷预计的目的是评价采动损坏程度。无论实测数据分析还是形变预计,地表倾斜、曲率和水平变形等主要指标都是基于下沉和水平位移2个移动分量;不均匀下沉在引起地表倾斜和曲率变形的同时,也会导致采动建筑物水平变形和破坏。通过分析起伏地形和不均匀沉陷在实时位形上对地表变形的作用关系,建立了地表水平和起伏条件下采动地表倾斜变形引起的地表水平变形表达式;以采动地表正曲率变形为例,分析确定了建筑结构长度、高度、最大挠度、挠度比与地表曲率的关系,定性给出了建筑结构顶部伸长量、拉伸变形及其影响规律;进一步分析了建筑结构与地基相互作用的反力分布以及拉伸和剪切作用下建筑物损伤破坏特征。在继承我国现行规范中采动建筑物损坏评价优点的基础上,针对硬性分级存在的不足以及I,IV级损坏再划分的模糊性,借鉴英国沉陷工程师手册中考虑建筑物结构长度影响的思想,建立了综合考虑水平变形、建筑物结构长度和挠度比的采动损坏分等定级指标体系;实验结果分析表明,同等采动地表变形条件下建筑结构越长其损坏越严重,证明该指标体系的损坏程度评价结果比现行规范中单纯考虑地表变形的方法更科学、客观,同时消除了原来I,IV级损坏再划分的模糊性和不确定性。     

综放开采地表移动与建筑物变形规律分析

为研究综采放顶煤条件下建筑物破坏规律,并为采动区建筑物的保护提供技术依据.结合五阳煤矿多个综放工作面的开采情况,对地表及建筑物的变形进行了现场实测,深入分析了不同结构的建筑物变形与地表移动的关系,根据现场实测资料,采用线性回归法分析得出:建筑物的下沉、倾斜与地表的下沉、倾斜是基本一致的,而建筑物的水平变形与地表的水平变形相关性差异较大,随着建筑物抗变形能力的加强,两者的相关性由强到弱,直至不相关.     

地表变形引起建筑物附加力的计算及抗变形结构设计

文章以“邹城市清真食品加工车间”为例 ,主要介绍了曲率变形和水平变形引起的建筑物附加力的计算方法和抗各种变形的结构措施。     

建筑物下压煤开采地表变形预计及建筑物损害分析

为对建筑物下压煤进行开发利用,同时保护地面建筑物安全,以邯郸矿区某矿2103工作面工业广场下采煤为研究区域,采用概率积分法对地表变形进行预计,评定了主要建筑物的损害等级,并给出了合理开采的建议。研究表明：工业广场主要建筑物均不同程度地受到变形的影响,其中宿舍楼破坏等级为Ⅲ级,食堂、煤仓破坏等级为Ⅱ级,机修厂房破坏等级为Ⅰ级,结合地面监测结果可知,整个工作面开采地表变形预计结果与实际情况较吻合。     

建筑物采动损害评价研究现状与进展

针对建筑物采动损害评价研究的迫切性,分析了国内外建筑物损害临界变形值确定和损坏等级划分研究现状,归纳给出了基于模糊数学、物元模型、神经网络、聚类分析、熵权法、点数法等理论开展损害评价的优缺点;详细介绍了国际上采动建筑物损害评价的新进展——脆弱性曲线、分类回归树方法。最新研究表明,基于建筑物分类和计算机辅助分析有助于提高建筑物采动损害评价的准确性,克服评价因子的不确定性影响;进而提出了未来急需开展的研究工作和待解决的问题。     

岩石动力破坏的高速数字图像相关研究

在液压伺服万能试验机上,对某工程现场天然花岗岩材料进行轴向压缩试验。试验机施加的应变率在5×10-3s-1左右,符合地震作用下的应变率范围。结合高速图像采集系统,采用数字图像相关技术研究了花岗岩材料在动力作用下的拉应变场与破坏形态的关系。在3个立方体试样的压缩破坏试验中都发现,岩石材料在破坏前最大拉应变发生的位置,都是最先出现破坏的位置。这说明,动力作用下岩石材料的破坏符合第二强度理论,即最大拉应变破坏理论。研究还表明,数字图像相关技术可以用于岩石材料的破坏研究,甚至有可能用于边坡稳定的监测。     

开采引起的土地破坏分析及预测评价

研究了开采对土地造成的破坏,进行了地表沉陷对土地质量的影响分析,提出了开采引起土地破坏的预测评价方法。     

螺旋输送器动平衡精度影响因素分析及工艺优化

螺旋输送器是卧式螺旋离心机回转系统的重要组成部分,其作为唯一的不规则回转部件会随着离心机回转系统高速旋转,因此螺旋输送器的动平衡精度会对整机的使用寿命产生重要的影响;同时,由于螺旋输送器结构的特殊性,动平衡工艺在选择及实施方面具有一定的局限性、困难性,进而影响动平衡精度。本文通过对螺旋输送器的动平衡效果进行理论分析,确定影响动平衡效果的关键因素有转子结构形式、转动半径及转速等;并结合动平衡试验过程提出一种优化后的动平衡工艺,主要包括动平衡机的校准、定标、配重位置选择及剩余不平衡量的加重方法等,旨在减小螺旋推进器的剩余不平衡量,提高动平衡精度。最后通过对离心机轴承座温度和振动监测对比,证明该工艺可有效降低离心机整机运行过程中的振动、提高轴承使用寿命。     

高层建筑结构温度效应分析

以一虚拟40层的外框内筒结构为基本模型,用ANSYS有限元软件分析了高层建筑结构受温度影响的变形和内力分布规律。考虑了两种温度对高层建筑结构的影响,分析了改变柱截面和改变梁截面对结构变形和内力的变化情况。根据分析结果,提出减小高层建筑结构温度效应措施,供设计和施工参考。     

纵轴式掘进机横向截割时侧向振动分析研究

纵轴式掘进机在横向截割过程中,截割头受到外界随机动载荷的作用,掘进机的侧向受力情况变得非常复杂。通过建立纵轴式掘进机横向截割时的侧向动力学模型,求解出掘进机在不同工况下的履带侧向振动变化情况,得出掘进机履带在不同横向摆角下的侧向受力仿真曲线,为研究掘进机横向截割时的动态特性、稳定性和可靠性提供理论依据,也为其他履带式车辆研究动力学问题提供了参考。     

西部矿区植被根系采动损伤特征及细观力学机制

根系损伤是西部干旱半干旱生态矿区开采植被退化的重要诱因,以神东矿区为背景,通过调研总结地表沉降、根系赋存及变形破坏特征,提出采动诱发根系损伤的应变控制和应力控制两类现象。建立等径单根界面剪切脱黏模型,分析开采扰动后根土界面的“弹性-滑移-脱黏”三阶段受力过程,得出根土界面剪应力-应变关系,揭示三种典型损伤的细观力学机制。进一步将矿区优势植物沙柳和沙蒿简化成全长锚固单元和根土复合层,采用FLAC3D研究采动后全长锚固单元和根土复合层宏观响应的受力变形区划特征。结果表明：高拉应力是采空区上方全长锚固单元损伤的控制因素;表底层受力的非一致性和非整体性是引发采空区边界附近全长锚固单元损伤的控制因素。采空区上方根土复合底层剪应力水平高于表层,更容易形成大面积的压剪损伤区;采空区边界及以外根土复合表层拉应力水平高于底层,更容易形成拉伸损伤区。     

采动动态地裂缝发育特征监测装置的设计与应用

针对西部风沙区高强度开采动态地裂缝发育特征监测难点以及现有技术存在的问题,开发了一套采动地裂缝发育周期的监测装置,文章详细阐述了装置的组成、使用方法以及数据的处理方法。该装置在补连塔12406工作面进行动态地裂缝监测,监测结果表明,高强度开采动态地裂缝扩展的程度和时间相对较小,在垂直方向上无显著落差,在水平方向上的相对位移呈现两个时长近似"开裂—闭合"的发育周期,地裂缝的发育特征与过程进一步验证了高强度快速开采地表移动变形的特点。     

动力排水固结法软基处理效果分析

在工程实例的基础上,综合运用静载荷试验、十字板剪切试验、钻孔取土、室内土工试验、压实度试验及浅层沉降监测、分层沉降监测、孔隙水压力监测等手段对动力排水固结法的加固软弱地基效果进行了分析和评价。软弱地基经动力排水固结后,其沉降量在施工过程中和施工后不久即可达到相对稳定,地基承载力明显提高,土体的各种物理力学性质也得到了一定的改善。