考虑倾角作用的斜井冻结壁厚度计算方法

摘要

考虑斜井倾斜角对冻结壁荷载的影响,通过坐标变换获得了沿环向非均匀分布的法向荷载qr、环向剪切qrθ和轴向剪切荷载qrz3类斜井冻结壁边界荷载的分布表达式.考虑了深埋和浅埋情况,通过在平面非轴对称弹性问题中引入冻结壁整体受力平衡条件,建立了更符合实际的斜井冻结壁特殊荷载分布的力学模型,推导出弹性应力解;基于Mises屈服准则,以最大塑性区半径Rmax=0.8a＋0.2b为控制条件,给出了斜井冻结壁厚度的迭代计算方法.实例分析表明,在工程常见的井轴倾角α=10°~30°范围内,深、浅埋情况下冻结壁计算厚度随井轴倾角增大分别减小了21.6%和22.4%.浅埋情况下的斜井冻结壁厚度随埋深z增加近似线性增加,然而深埋情况下的斜井冻结壁厚度与自然拱高度h1相关,与埋深z无关.