沿空留巷可缩性墩柱破坏形态及加固分析

摘要

基于梧桐庄矿墩柱式沿空留巷,为研究墩柱在竖向荷载作用下的力学性能,利用有限元软件ANSYS对墩柱在竖向荷载作用下的力学性能进行数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证了数值模拟中建模、相关参数和单元选取的正确性.根据此数值模型对不同直径、高度、搭接长度墩柱的力学性能进行模拟,绘制不同各因素作用下墩柱的荷载曲线.并针对其中部发生弯曲破坏、下端发生鼓曲破坏,提出了加劲肋的加固措施,并通过ANSYS对加固后的墩柱进行数值模拟.数值模拟结果表明:墩柱承载力随直径增加呈现线性关系增加,随搭接长度增大呈二次抛物线增大,随墩柱高度增大呈二次抛物线减小.通过加劲墩柱中部变形减少75％,墩柱底部基本不发生变形.加劲肋能明显减少墩柱变形量,提高墩柱承载力.