【摘 要】
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随着社会和国民经济的快速发展,对煤炭资源需求量的增加,煤矿资源的大量开采已经导致地下形成了大范围的采空区。采空区导致覆岩及地表沉陷,将对地面建筑物造成不同程度的破
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随着社会和国民经济的快速发展,对煤炭资源需求量的增加,煤矿资源的大量开采已经导致地下形成了大范围的采空区。采空区导致覆岩及地表沉陷,将对地面建筑物造成不同程度的破坏。因此,对采动区建筑物进行合理的防护,采取有效的构造措施以提高建筑物自身的抗变形能力,对矿山开采沉陷领域具有重要的意义及实际的作用。本文首先对采空区的特点进行了分析,接着就砖混结构的特点、发展现状及相应的抗震措施进行了阐述,接着介绍了砌体结构的材料力学性能及有限元分析的相关理论,然后在总结以往的研究基础上,根据福建省龙岩市北山煤矿提供的地表沉陷资料,应用大型有限元软件ADINA对采煤引起的地表沉陷对地面建筑物的影响进行了动态模拟,选取地面六层砖混结构居民住宅作为研究对象,模拟了采煤过程中地表沉陷过程,得出采煤过程中的地表沉陷数据,并将地表沉陷数据作为基础的不均匀沉降值,得出各节点的水平方向位移值和垂直方向位移值。通过分析各墙体窗口处的变形大小,得出砖混结构由于墙体上窗口处的弹性模量较墙体砌块的小,所以变形破坏往往发生在窗口处(形成八字形裂缝);砖混结构由于底层墙体上的窗口在两侧所受水平拉力最大,最容易破坏。二层到六层窗口在楼梯正中央处所受水平拉力最大,最容易破坏。第三层由于从开挖到挖煤结束所受的拉力时间最长,最危险层。研究结果对矿区已有建筑物的保护,以及进行矿区新建建筑物的设计具有重要指导意义。
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