主应力

摘要： 针对斜顶直帮巷道围岩弹性应力分布问题,使用Laurent级数近似斜顶直帮巷道围岩区域到复平面上单位圆内的共形映射函数,然后运用Мусхелишвили提出的复变函数法求出斜顶直帮巷道围岩应力分布解析解。以淮南矿区某工作面回风巷为工程背景,分析了斜顶直帮巷道围岩主应力和主应力集中系数分布特征。结果表明:顶底板最大剪应力和最大剪应力集中系数整体上大于两帮,两帮较顶底板稳定,高帮最大剪应力和最大剪应力集中系数整体上大于低帮,且最大剪应力增高区面积远大于低帮,低帮较高帮稳定。研究结果可为斜顶直帮巷道支护设计提供理论参考。

摘要： 从课堂教学的角度分析了当前塑性力学教材中Lode应力参数的局限性,给出了其计算公式在π平面内的拓展形式。结果显示,拓展后的Lode应力参数有6种不同的计算公式,传统Lode应力参数计算公式只是主应力次序是σ_(1)≥σ_(2)≥σ_(3)时的一种情况。当主应力次序不再为σ_(1)≥σ_(2)≥σ_(3)时,Lode应力参数的计算公式随之发生改变。同时,由于Lode应力参数是建立材料屈服条件的基础,所以采用研究结果可以在不确定主应力大小次序的情况下绘制屈服曲线。所探讨的结果拓展了Lode应力参数的计算公式形式,完善了π平面内屈服曲线的绘制途径。

摘要： 为研究地震荷载作用下重力坝稳定及应力变形规律,通过有限元数值模拟方法对溢流坝段和非溢流坝段进行了三维模型计算。地震荷载组合作用下,坝体水平位移更大,坝顶部水平位移最大,坝踵处竖向位移最大;坝体的最大大主应力、小主应力也更大,且坝踵处大主应力最大,廊道附近小主应力最大;坝体的安全系数最小,且在相同荷载组合下溢流坝段的安全系数比非溢流坝段的更小。

摘要： 为探究碾压过程中,主应力空间的主应力大小和方向的变化规律,设计石磙碾压试验,通过土体三维应力测试系统,对碾压过程中土体的6个应力分量实时监测,并将测试过程中的数据文件导入Matlab编程语言中进行数据处理,即可得到主应力的大小和主方向角度的变化曲线及发展规律。分析数据表明:碾子在土体三维应力测试装置的正上方时,3个正应力达到峰值,其大小关系为:σ_(zz)>σ_(yy)>σ_(xx)。3个剪应力大小呈现反对称趋势,σ_(yz)和σ_(xy)变化趋势基本相同,σ_(zx)的反对称趋势与其相反;当碾压到正上方时,γ由较小值跳跃到较小值的余角;在碾压过程中,主应力空间中的主应力的大小关系:σ_(1)>σ_(2)>σ_(3)。在碾压过程中的3个主应力方向角α、β、γ的变化范围在0°~90°,其峰值大小关系为:γ>β>α。

摘要： 胶东型金矿床受断裂构造控制,断裂控矿规律一直是地质勘查和研究的重点问题。为深入研究断裂对金成矿的控制作用,本文基于大量矿床勘查和地质调查资料,通过对典型断裂剖面和断裂与矿体空间关系的构造解析,判断了成矿期断裂的性质和应力状态,讨论了断裂产状变化的控矿机理,提出了胶东型金矿新的构造成矿模式。将胶东主要控矿断裂分为Ⅰ级缓倾角断裂、Ⅱ级陡倾角断裂和Ⅲ级陡倾角张裂脉,三者分别控制了破碎带蚀变岩型、复合类型和石英脉型金矿床。金矿体主要赋存于断裂产状转折部位,蚀变岩型矿体赋存于断裂的倾角变缓部位,石英脉型矿体赋存于断裂倾角变陡部位。缓倾角断裂控制的矿体具有总体侧伏角小、富矿柱侧伏角大的“双向”侧伏特征。矿体产状与断裂产状的关系指示,三山岛、焦家和招平三条控矿断裂成矿期均属右行正滑或右行张扭性,金牛山断裂具有左行正滑特征。根据金矿体产状分析的胶西北金成矿小区区域构造应力场σ1为294°∠82°和269°∠78°,焦家断裂的σ1为300°∠67°、311°∠78°和321°∠81°,招平断裂北段σ1为130°∠65°和138°∠69°,反映了胶西北玲珑花岗岩体分布区域总体以垂向主压应力为主,其东、西两侧的边界断裂处的主压应力方位分别沿SE向和NW向指向岩体,成矿期断裂处于NW—SE向拉张状态。胶东东部邓格庄金矿田的σ1为287°∠0°,以水平主压应力为主。综合分析认为,产状变化的具张扭性质的断裂是金的有利赋矿构造,断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用,断裂结构和流体性状的变化是金矿阶梯成矿的关键因素,断裂沿走向和倾向的产状转折联合控制了金矿体的侧伏。胶东地区早白垩世深部大量岩浆岩快速侵位,导致地壳强烈隆升产生伸展构造,来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵,为深部含金流体活化、迁移提供了热动力条件和流动通道,含金流体到达地壳浅部在断裂产状变化的减压扩容空间卸载成矿。

摘要： 影响采空区危险性的因素诸多并且复杂性高,甚至部分因素具有一定的模糊性。为方便、快捷地对采空区稳定性进行分析,简化危险性影响因素,以湖南某钨矿为研究背景,基于Mathews稳定性图解法理论模型,对不同中段的采空区稳定性进行了理论计算,并依据矿山采空区现状,采用数值模拟法分析了当前采空区下各区域的主应力、位移和塑性区的分布,评估当前状态下主采空区的稳定状态。分析结果表明:12个采空区中,CH5号、CH6号、CH8号以及CH12号采空区以及顶板围岩均处于稳定过渡区,采场整体稳定性一般;而CH9号、CH10号采空区则处于支护区,采场顶板的稳定性较差,有发生局部垮落、失稳的可能性;分析结果与矿山实际情况相符合,据此可对空区危险性进行前期预判,降低空区治理费用与安全风险度。

摘要： 研究空间交错隧道不同近接竖距施工对围岩应力变化的影响,以某市机场高速夏家岩隧道“上穿”贵昆铁路塔山脚隧道工程为依托,利用MIDAS/GTS有限元软件建立不同近接竖距下的空间交错隧道有限元模型,分析2隧道竖距分别为1、2、3、5、7、10、15和20 m此8种近接工况。研究结果表明:在交错中心附近2隧道围岩应力得到一定的释放,并且存在上部新建隧道对下部既有隧道的拱顶、拱肩位置的应力影响较大,下部既有隧道对上部新建隧道的仰拱底、拱脚位置的应力影响较大的变化规律;此外,还提出了基于该工程地质状况的围岩应力变化影响范围及长粘接型锚杆的作用机理。

摘要： 大倾角煤层开采中,受煤层倾角影响,采动应力在顶板岩层中的动态演化规律较一般煤层开采时复杂,发现并揭示采动应力的传递路径与宏观展布形态的演化特征是实现该类煤层安全高效开采的基石。以某矿25221工作面为工程背景,采用模拟实验、数值模拟、理论分析互馈的研究手段,在厘定围岩宏观结构演化规律的基础上,量化了围岩空间主应力包络面空间展布形态,揭示了围岩采动应力传递路径时空演化特征。研究结果表明:在大倾角煤层开采中,围岩破坏拱壳形态在高度上呈现先增大后趋于稳定的特征,倾向上、下端头位置处,壳基随着推进距离的增大而向深处煤体内偏移后趋于稳定;围岩应力包络拱壳呈现壳顶在工作面倾向中上部、壳基在采场四周煤体内的非对称拱壳体形态;围岩支承压力峰值的演化分为峰值增长区与稳定区;主应力受采动影响在煤壁前方呈现出先增大后减小的变化规律,而在采空区中部3者均下降且第一主应力下降幅度最大;第一主应力受采动影响,其应力传递路径可分为原岩应力区、应力增高区、应力降低区3个区域;应力增高区内,第一主应力在Z轴分量增加幅度最大,其方向自垂直于Y轴平面内旋转。研究结果揭示了顶板宏观应力拱壳与应力传递路径演化一般规律,丰富了大倾角煤层岩层控制理论。

摘要： 为了解决取消高抽巷后工作面瓦斯超限问题,在综放工作面使用高位定向钻孔对采空区瓦斯进行抽采。首先基于主应力-位移判据模拟计算获得了工作面覆岩三带高度分布特征,结合上覆岩层岩性特征确定层位布置钻孔,在工作面施工高、中、低3个层位的定向钻孔对采空区瓦斯进行抽采。现场钻孔抽采结果表明,高层位钻孔瓦斯抽采量最大,在距煤层顶板垂直距离16~36 m范围内钻孔层位越高,抽采瓦斯效果越好;在25~45 m范围内,距回风巷越远,钻孔抽采效果越好。抽采期间回风流、上隅角、工作面平均瓦斯浓度分别为0.25%、0.28%、0.23%。现场抽采效果表明了基于主应力-位移判别法确定的高位钻孔布置层位具有一定的合理性,可以有效降低回风流中的瓦斯浓度,满足工作面的安全生产。

摘要： 为了提升高位钻孔抽采治理采空区瓦斯的效果,需要准确掌握采空区覆岩“三带”分布规律,确定抽采钻孔位置参数。以某煤矿3185工作面煤层赋存特性及上覆岩层的基础参数为例,运用经验公式和ANSYS模拟软件,研究了3185工作面回采不同距离时上覆岩层应力变化规律。基于主应力特征的覆岩“三带”判别方法,判定3185工作面垮落带高度为8.4 m,裂隙带高度为29.2 m,以此设计的高位钻孔抽采瓦斯平均浓度提高了12.06%,瓦斯治理效果明显。

摘要： 本文采用基于双剪应力强度理论的中主应力和侧压力系数对地基临塑荷载的影响进行研究.研究表明:针对砂土地基和黏性土地基算例,考虑中主应力影响的临塑荷载比常规临塑荷载分别提高18.21％和17.81％;考虑侧压力系数k0≠1的影响的临塑荷载比常规临塑荷载分别降低约74.52％和56.03％;同时考虑中主应力和侧压力系数k0≠1的影响的临塑荷载分别较常规临塑荷载降低65.77％和63.28％.

摘要： 我们在分析目前现有的骨再造理论的基础上,根据Thomas Brown的实验结果,结合有限元方法,提出以主应力作为力学激励,决定骨功能性适应重建的形态或密度变化,建立了基于主应力的骨重建方程,并通过对正畸中倾斜移动进行模拟,结果能定性地反映临床观察中牙槽骨的重建现象.

摘要： 在结构试验中采集到大量有特殊角度的应变花读数,为了提高数据处理的工作效率,可用本文编制的计算机程序来计算其主应力和主方向.文中给出源程序和算例.

摘要： 缸套作为活塞往复运动的导向,承受着机械负荷和热负荷,其变形与失圆直接影响活塞组件的传热、摩擦、磨损以及密封性能.采用有限元分析与测试相结合的方法建立了增压中冷柴油机机体、缸盖、缸套等部件的装配耦合模型,依次加载缸盖螺栓预紧力、主轴承力、缸内爆发压力和活塞侧击力研究不同机械负荷对缸套径向变形与强度的影响.研究表明:缸盖螺栓预紧力、缸内爆发压力及主轴承力对缸套变形影响较大,而主轴承螺栓预紧力、活塞侧击力对缸套变形影响极小;缸盖螺栓预紧力对缸套主应力最大值影响较大,而缸内最大爆发压力、主轴承力及活塞侧击力对缸套的最大主应力影响较小.

摘要： 采用静止土压力系数Ko描述土体初始应力各向异性程度，建立了压力控制边界条件的柱孔扩张数值模型，分析压力为边界条件的圆柱孔扩张特性。计算结果表明，初始应力条件各向异性时，柱孔周围的土体的径向位移是不相等的，扩张后的柱孔呈椭圆形，初始应力各向异性是柱孔非对称扩张的内在原因;塑性区的分布具有明显的方向性，塑性区最大半径位于柱孔周围初始大主应力方向上;在相同的扩张压力下，随不排水抗剪强度增加，土体的塑性区减小，且土体初始应力各向异性造成的土体塑性区分布各向异性程度也随之减小;在相同的扩张压力下，柱孔初始应力越大，其塑性区范围越大，且土体初始应力各向异性造成的土体塑性区分布的各向异性程度也越大。

摘要： 采经现地量测数据验证之数值分析模式,利用参数分析探讨岩石材料在弹性模式与弹塑性模式下,主隧道于人行联络横坑开挖期间在交叉段附近产生之变形行为;采用参数包括不同覆岩深度、不同材料强度及不同主应力大小与方向。分析结果显示,随着联络横坑之开挖,隧道交叉段附近之变形,依材料是否已达塑性及主应力大小与方向之不同而有不同之变形趋势;在弹性模式下,主隧道交叉侧之变形随联络横坑之开挖而往开挖方向位移,在弹塑性模式下,则依主应力大小与方向之不同而呈现不同之变形行为,此结果显示,隧道交叉段之变形机制主要受现地主应力大小与方向及塑性区形成两项因素控制,依此机制可解释主隧道交叉段于联络横坑开挖时之变形行为。

摘要： 长沙市三汊矶湘江大桥边孔采用65米跨径的顶推梁.本文介绍了该桥箱梁设计的慨况、采用有限元法对腹板主应力、施工阶段剪力滞分析的情况,以及纵向预应力束优化布置.

摘要： 根据对国内外地应力测量资料的分析,研究了断裂对其附近应力场的影响.与区域主应力方位相比,断裂附近的主应力方位均发生不同程度的变化,变化的幅度可从十几度到近90°.断裂及其附近应力量值的变化较为复杂,既有应力增大地段,也有降低的地段,断裂组成应力局部分区的界面,断层的上盘与下盘应力大小和方向都有差别.断裂发育的复杂程度与地应力的变化幅度密切相关,断裂越发育,应力量值和方向的变化的幅度越大,在断裂极为发育且断裂格局极为复杂的地段,应力方向极为分散.

摘要： 利用二次曝光法，在外力作用下对以(100)面单晶硅为样品所构造的四点简支梁模型的应变进行了测量，并分析了样品的主应力，从而得出该样品的一个弹性常数，对反应应力与应变关系的弹性矩阵示性曲面进行了初步探索。

摘要： 随着轨道交通重叠隧道的出现，大断面隧道分部开挖时各分部之间的邻近施工影响，都迫切要求对不同位置关系的两隧道近距离施工的力学规律进行研究。文章以水平并行和上下重叠两种工况为例，引入基于Mohr-Coulomb屈服准则的屈服接近度函数用以描述应力圆的圆心、半径变化对围岩稳定性的影响，同时对应力释放率的影响进行了研究。研究结果表明，在同等静力学条件下，上下重叠隧道夹岩的受力往往优于水平并行隧道，尤其对于应力释放率较小工况。计算结果可为相关工程的设计与施工提供理论支持。

摘要： 本发明实施例公开一种爆炸应力波传播全场主应力定量分析实验方法。涉及爆炸冲击动力学研究技术领域。通过采集爆破过程中的介质试件模型的光弹涂层区的图像和喷斑区的图像，光弹涂层区与喷斑区对称设置；基于对光弹涂层区的图像进行处理，得到光弹条纹相应区域各像素点对应的光弹条纹级数，基于喷斑区的图像，利用数字图像相关法进行计算分析，得到所述喷斑区各个像素点处的位移和应变数据；并基于得到的所述光弹条纹相应区域各像素点对应的光弹条纹级数，结合所述喷斑区各像素点处的位移和应变数据，计算得到爆炸应力波全场主应力的大小和方向。可以实现对爆破过程中爆炸应力波在介质中传播的全场主应力进行分离和定量分析研究。

摘要： 本发明公开了一种测定围岩应力场主应力的装置及方法，钻孔的底层位置浇筑有素水泥浆，位于素水泥浆的上层钻孔内部设置有圆柱加力体，所述圆柱加力体的外部包裹有柔性包裹层，所述柔性包裹层的内部包裹有高强金属球的环形细铁丝网，所述环形细铁丝网与钻孔孔壁之间设置有压力传感器，所述圆柱加力体的端头位置设置有锥形加载头，所述锥形加载头的底部端面中心位置焊接有传力杆，所述传力杆的另一端连接有加载杆，所述加载杆与加载设备相连。通过多次钻孔测量岩壁的致裂压力对岩壁的应力分量及主应力进行计算，同时采用了膨胀泥浆提供致裂压力，锥形加载器在压力不足时进行补充。

摘要： 本发明涉及一种煤矿井下地应力场主应力方向预测方法，主要特征是根据区域构造演化历史和现今构造运动特点，初步预测区域地应力场类型；其次是选取同一岩层内相互交叉、支护类型基本相同的巷道进一步判断观测区域地应力场类型；然后，根据井下应力痕迹几何特征，判断观测地点的地应力场最大水平主应力方向；最后结合地应力场类型及最大水平主应力方向，判断地应力场最大主应力方向、中间主应力方向、最小主应力方向。该方法克服了现有煤矿地应力场测试方法工程费用高、过程繁琐的问题，利用巷道变形、应力痕迹特征与地应力场类型及主应力方向关系，提出了一种经济实用而有效的煤矿井下地应力场主应力方向预测方法。

摘要： 一种基于超声波表面波的应力测量主应力分离的方法及装置，属于测定材料表面力的方法与装置。所述的分离装置包括：由超声换能器组、超声脉冲发射接收器、采样处理系统和分析系统组成；由超声换能器组的输出端与超声脉冲发射接收器的输入端连接，超声脉冲发射接收器的输出端与采样处理系统的输入端连接，采样处理系统的输出端通过数字示波器与分析系统连接。利用表面波测量物体表面的工作应力和残余应力；同时给出了主应力的分离方法；二维应力测量的验证性实验，实现了二维平面应力的表面波无损检测，且演示对象为A3钢，工程应用价值较强，实验精度高，适合工程检测；利用超声的优点，可以对任意一位置的单点多维的应力进行无损的检测。

摘要： 本发明实施例公开一种爆炸应力波传播全场主应力定量分析实验方法。涉及爆炸冲击动力学研究技术领域。通过采集爆破过程中的介质试件模型的光弹涂层区的图像和喷斑区的图像，光弹涂层区与喷斑区对称设置；基于对光弹涂层区的图像进行处理，得到光弹条纹相应区域各像素点对应的光弹条纹级数，基于喷斑区的图像，利用数字图像相关法进行计算分析，得到所述喷斑区各个像素点处的位移和应变数据；并基于得到的所述光弹条纹相应区域各像素点对应的光弹条纹级数，结合所述喷斑区各像素点处的位移和应变数据，计算得到爆炸应力波全场主应力的大小和方向。可以实现对爆破过程中爆炸应力波在介质中传播的全场主应力进行分离和定量分析研究。

摘要： 本发明公开了一种精确主应力构造精细应力场的装置及方法它包括钻孔，所述钻孔钻取在待测量岩壁内部，在钻孔的内部设置有间隔布置的两块能够膨胀的封堵块，在封堵块之间预留有一段用于试验的压裂实验段，所述压裂实验段通过管路与第一高压泵相连，在管路上安装有流量计、第一压力表和压力传感器；所述压力传感器和流量计都同时分别与数字采集系统、数字磁带记录仪和X‑Y记录仪通过信号线相连。优化了空间多个应力构造应力场的复杂性和精准度，弥补了传统方法中大区域模型反演分析中无法进行精细分析、直接构建小模型过于繁琐的不足。

摘要： 本发明公开了一种测定围岩应力场主应力的装置及方法，钻孔的底层位置浇筑有素水泥浆，位于素水泥浆的上层钻孔内部设置有圆柱加力体，所述圆柱加力体的外部包裹有柔性包裹层，所述柔性包裹层的内部包裹有高强金属球的环形细铁丝网，所述环形铁丝网与钻孔孔壁之间设置有压力传感器，所述圆柱加力体的端头位置设置有锥形加载头，所述锥形加载头的底部端面中心位置焊接有传力杆，所述传力杆的另一端连接有加载杆，所述加载杆与加载设备相连。通过多次钻孔测量岩壁的致裂压力对岩壁的应力分量及主应力进行计算，同时采用了膨胀泥浆提供致裂压力，锥形加载器在压力不足时进行补充。

摘要： 本发明涉及一种煤矿井下地应力场主应力方向预测方法，主要特征是根据区域构造演化历史和现今构造运动特点，初步预测区域地应力场类型；其次是选取同一岩层内相互交叉、支护类型基本相同的巷道进一步判断观测区域地应力场类型；然后，根据井下应力痕迹几何特征，判断观测地点的地应力场最大水平主应力方向；最后结合地应力场类型及最大水平主应力方向，判断地应力场最大主应力方向、中间主应力方向、最小主应力方向。该方法克服了现有煤矿地应力场测试方法工程费用高、过程繁琐的问题，利用巷道变形、应力痕迹特征与地应力场类型及主应力方向关系，提出了一种经济实用而有效的煤矿井下地应力场主应力方向预测方法。

摘要： 一种基于超声波表面波的应力测量主应力分离的方法及装置，属于测定材料表面力的方法与装置。所述的分离装置包括：由超声换能器组、超声脉冲发射接收器、采样处理系统和分析系统组成；由超声换能器组的输出端与超声脉冲发射接收器的输入端连接，超声脉冲发射接收器的输出端与采样处理系统的输入端连接，采样处理系统的输出端通过数字示波器与分析系统连接。利用表面波测量物体表面的工作应力和残余应力；同时给出了主应力的分离方法；二维应力测量的验证性实验，实现了二维平面应力的表面波无损检测，且演示对象为A3钢，工程应用价值较强，实验精度高，适合工程检测；利用超声的优点，可以对任意一位置的单点多维的应力进行无损的检测。

摘要： 本发明公开了一种基于主应力差进行巷道区域应力场优化的方法，通过测试掘进巷道围岩的地应力，分析计算得到巷道区域应力场主应力差分布，确定最大主应力差位置相对于掘进端头和巷道帮部界线的坐标。然后从掘进端头向最大主应力差位置施工多列应力优化钻孔，并在钻孔孔底装药区装药进行静力爆破，使最大主应力差减小，从本质上对巷道区域应力场进行优化。该方法应力场优化超前于巷道掘进，优化效果较好，不会对浅部围岩进行破坏，浅部围岩的完整性仍较高，有利于对巷道的长时间维护，优化后的巷道易于维护。具有广阔的应用前景。