【摘 要】
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为深入研究U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,以直腿半圆形拱架为例,考虑荷载、侧压力系数、节点刚度比、截面刚度、高-径比等影响因素,建立任意节数的U型约束混凝土拱
【机 构】
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山东大学岩土与结构工程研究中心,兖矿集团有限公司博士后科研工作站,山东科技大学土木工程与建筑学院,
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为深入研究U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,以直腿半圆形拱架为例,考虑荷载、侧压力系数、节点刚度比、截面刚度、高-径比等影响因素,建立任意节数的U型约束混凝土拱架的力学模型,得到直腿半圆形拱架理论计算方法。综合分析了U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,开展地下工程约束混凝土拱架1∶1室内力学试验,结合理论计算、数值试验和实体比例室内试验,证明了任意节数U型约束混凝土拱架理论计算的正确性。研究表明:内力受荷载、侧压力系数和高-径比的影响较大;理论计算中内力最大的两个部位为直腿3/4高度位置和拱顶位置;在均压情况下,直腿半圆形拱架的变形形态为"拱顶上升,拱腿内敛,整体变瘦高"。研究成果可为深部巷道U型约束混凝土拱架力学性能及破坏特征研究提供理论和试验依据,为现场工程设计实践提供指导。
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