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Development of a fault-rupture environment in 3D: A numerical tool for examining the mechanical impact of a fault on underground excavations 预览
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作者 Bo-Hyun Kim Mark K.Larson 《矿业科学技术学报:英文版》 CSCD 2019年第1期105-111,共7页
While faults are commonly simulated as a single planar or non-planar interface for a safety or stability analysis in underground mining excavation, the real 3D structure of a fault is often very complex, with differen... While faults are commonly simulated as a single planar or non-planar interface for a safety or stability analysis in underground mining excavation, the real 3D structure of a fault is often very complex, with different branches that reactivate at different times. Furthermore, these branches are zones of nonzero thickness where material continuously undergoes damage even during interseismic periods. In this study, the initiation and the initial evolution of a strike-slip fault was modeled using the FLAC3D software program. The initial and boundary conditions are simplified, and mimic the Riedel shear experiment and the constitutive model in the literature. The FLAC3D model successfully replicates and creates the 3D fault zone as a strike-slip type structure in the entire thickness of the model. The strike-slip fault structure and normal displacement result in the formation of valleys in the model. Three panels of a longwall excavation are virtually placed and excavated beneath a main valley. The characteristics of stored and dissipated energy associated with the panel excavations are examined and observed at different stages of shear strain in the fault to evaluate bump potential. Depending on the shear strain in the fault, the energy characteristics adjacent to the longwall panels present different degrees of bump potential, which is not possible to capture by conventional fault simulation using an interface. 展开更多
关键词 3D FAULT ZONE STRIKE-SLIP FAULT FLAC3D BUMP potential Energy characteristics
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西曲矿北三采区集中运煤巷应力研究与支护设计 预览
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作者 刘杰 《机械管理开发》 2019年第3期46-47,共2页
通过采用数值模拟研究方法,对西曲矿北三采区集中运煤巷在不同施工阶段的应力分布情况进行分析,并提出合理的巷道支护方案。经过现场应用表明:该支护方案效果良好,保证了巷道的安全快速掘进,可为西曲矿类似条件下的巷道掘进作业提供参考。
关键词 立体交叉 巷道支护 FLAC3D 数值模拟
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深部大跨度采场盘区矿柱的失稳研究 预览
3
作者 史秀志 吝学飞 郭霆 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2019年第1期77-82,共6页
盘区矿柱在深部开采过程中起到非常重要的支撑作用,在研究盘区矿柱失稳问题时,为保证回采作业安全,确定合理的盘区矿柱宽度具有重要意义。根据深部大跨度采场的岩梁—狭窄盘区矿柱建立了简化力学模型,利用能量突变分析法,导出盘区矿柱... 盘区矿柱在深部开采过程中起到非常重要的支撑作用,在研究盘区矿柱失稳问题时,为保证回采作业安全,确定合理的盘区矿柱宽度具有重要意义。根据深部大跨度采场的岩梁—狭窄盘区矿柱建立了简化力学模型,利用能量突变分析法,导出盘区矿柱的失稳判据为:ΔΠ>0时,盘区矿柱处于失稳态;ΔΠ=0时,盘区矿柱处于失稳和稳定态的临界点;ΔΠ不存在时,盘区矿柱处于稳定态。将该判据应用于某铜矿,得到盘区矿柱的安全宽度为31m。数值模拟及现场位移监测综合分析结果表明,盘区矿柱宽度为31m时,满足深部开采的安全稳定性要求。 展开更多
关键词 深部大跨度采场 盘区矿柱 能量突变分析法 失稳判据 FLAC^3D
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基于FLAC3D的公路边坡稳定性及降雨入渗的影响 预览
4
作者 秦浩 余洁 《山东农业大学学报:自然科学版》 北大核心 2019年第2期244-246,共3页
公路边坡的稳定性是开展高速公路建设工程安全作业的前提。针对公路土质边坡易受降雨影响而产生滑坡灾害的特点,本文采用数值模拟的方法对边坡的稳定性和受降雨入渗影响程度进行评估,在模拟中设置边坡坡比1:1.0、1:1.5和1:2.0,降雨的入... 公路边坡的稳定性是开展高速公路建设工程安全作业的前提。针对公路土质边坡易受降雨影响而产生滑坡灾害的特点,本文采用数值模拟的方法对边坡的稳定性和受降雨入渗影响程度进行评估,在模拟中设置边坡坡比1:1.0、1:1.5和1:2.0,降雨的入渗深度设置为5m,研究未降雨和降雨条件下的稳定性变化规律。结果表明,三个边坡模型在未降雨时比较稳定,降雨条件下稳定性安全系数明显下降;降雨入渗后不同坡比公路边坡数值模型的破坏模式存在较大差别,坡比为1:2.0的模型在降雨入渗后形成了较完整的滑动面,滑坡隐患明显;建议在公路边坡施工过程中,加强坡面防护和适当控制开挖坡比以提高公路土质边坡的整体稳定性。 展开更多
关键词 FLAC3D 公路边坡 稳定性 降雨
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滑坡治理工程的下托式抗滑桩-隧道组合体系 预览
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作者 牌立芳 赵金 +1 位作者 吴红刚 李玉瑞 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2019年第2期59-66,共8页
滑坡段隧道加固技术主要包括滑坡治理和隧道衬砌结构加固,且滑坡治理措施中以抗滑桩应用最为广泛。本文以襄渝线某隧道工程为依托,一方面利用FLAC3D计算分析下托式抗滑桩支档结构的加固效果;另一方面通过有无支挡结构隧道开挖工况监测... 滑坡段隧道加固技术主要包括滑坡治理和隧道衬砌结构加固,且滑坡治理措施中以抗滑桩应用最为广泛。本文以襄渝线某隧道工程为依托,一方面利用FLAC3D计算分析下托式抗滑桩支档结构的加固效果;另一方面通过有无支挡结构隧道开挖工况监测数据分析。结果表明:(1)下托式抗滑桩支挡结构加固作用下,隧道开挖后衬砌变形明显减小,且改善了隧道衬砌的受力状态,尤其对衬砌仰拱处的受力模式改变显著,减小仰拱的变形破坏。(2)下托式抗滑桩支挡结构对隧道以下滑体的滑移和沉降有一定的限制作用,并对隧道与滑面相交处的土体受力状态有一定的改善。(3)下托式抗滑桩加固作用下,隧道衬砌的受力状态有一定改善,尤其对隧道与滑面处变形控制有较好的效果,在一定程度上可避免隧道发生剪切变形破坏。(4)桩-隧间距对隧道衬砌、滑体地表沉降以及滑带的变形都有着不同程度的影响,但与其位置有很大关系。 展开更多
关键词 数据监测 隧道-滑坡 FLAC3D 抗滑桩 支挡结构
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基于FLAC3D的危岩撑-锚联合支护分配比研究 预览
6
作者 陈涛 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期64-70,共7页
针对危岩治理工程撑-锚联合支护分配比问题,采用FLAC3D模拟程序,以万州首立山危岩W32治理工程为例,通过监控点位移指标开展危岩撑-锚联合支护分配比模拟研究,初步获得如下结论:万州首立山危岩W32稳定系数、位移云图、监控点位移变化率... 针对危岩治理工程撑-锚联合支护分配比问题,采用FLAC3D模拟程序,以万州首立山危岩W32治理工程为例,通过监控点位移指标开展危岩撑-锚联合支护分配比模拟研究,初步获得如下结论:万州首立山危岩W32稳定系数、位移云图、监控点位移变化率均表明,危岩处于非稳定状态,并受后缘卸荷结构面与岩腔控制;采用500kN支撑柱支护力下危岩最大位移比未支护条件下降低87.2%,而采用500kN锚固支护力下危岩最大位移降低为84.0%;2个单独支护措施均可较好地支撑危岩稳定性,但在危岩长期荷载作用下,支撑柱支护措施将失去其控制位移的优势,而锚固可发挥其控制位移的优势。采用500kN撑-锚联合支护力下危岩最大位移降低超过95%,显示出比单独采用支撑柱或锚固较好的支护效果,同时,基于监控点最大位移分析得出撑-锚联合支护的最佳分配比为6∶4。 展开更多
关键词 分配比 撑-锚联合支护 FLAC3D 危岩
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弃渣场边坡稳定性数值模拟研究 预览
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作者 陈泰江 《低温建筑技术》 2019年第1期99-104,131共7页
云南省昭通市镇雄县下坝隧道出口弃渣场存在滑塌可能性,采取Geoslope岩土软件分别计算弃渣场天然和暴雨工况下的稳定性,并建立三维数值模型用FLAC3D软件对暴雨工况下弃渣场的稳定性进行计算,将两种计算结果比较发现:弃渣场在暴雨工况下... 云南省昭通市镇雄县下坝隧道出口弃渣场存在滑塌可能性,采取Geoslope岩土软件分别计算弃渣场天然和暴雨工况下的稳定性,并建立三维数值模型用FLAC3D软件对暴雨工况下弃渣场的稳定性进行计算,将两种计算结果比较发现:弃渣场在暴雨工况下不稳定,前缘易发生破坏。提出设计方案,再通过有限元三维数值模拟对治理后的渣场进行计算稳定性评价,结果表明设计方案能够满足弃渣边坡稳定。 展开更多
关键词 弃渣 数值模拟 治理措施 FLAC3D
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回采巷道支护方案的比较
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作者 朱欣鹏 赵亚军 《煤炭技术》 CAS 2019年第5期7-9,共3页
以陕西某矿5103工作面运输顺槽为工程背景,运用FLAC3D对所设计的6种巷道支护方案的支护效果进行模拟研究,数值模拟尽可能真实地拟合回采巷道的地质及开采条件,通过分析比较模拟结果,以确定最优的支护方案。
关键词 支护优化 回采巷道 FLAC3D
深部空区群作用下小厂坝铅锌矿岩爆危险性评估及安全回采技术研究 预览
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作者 蓝昌金 《有色金属:矿山部分》 2019年第2期12-19,共8页
小厂坝铅锌矿矿井采深大,空区群分布范围广,导致岩爆经常发生,因此岩爆成为制约该矿井安全高效生产的重要因素。依据矿井实际地质与生产条件,利用有限差分软件FLAC3D建立数值分析模型,对各岩体应力状态进行研究,评估并划分岩爆区域与等... 小厂坝铅锌矿矿井采深大,空区群分布范围广,导致岩爆经常发生,因此岩爆成为制约该矿井安全高效生产的重要因素。依据矿井实际地质与生产条件,利用有限差分软件FLAC3D建立数值分析模型,对各岩体应力状态进行研究,评估并划分岩爆区域与等级。并对开采方式和矿房布置形式展开研究,优选出最佳开采方式和矿房布置形式,减少应力集中,避免岩爆发生。 展开更多
关键词 深部采矿 空区群 岩爆 安全回采 FLAC3D
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基于FLAC3D的杂填土边坡抗滑桩加固方案设计研究 预览
10
作者 丛苹 杨宏涛 游慧杰 《路基工程》 2019年第2期188-191,196共5页
运用FLAC3D软件,模拟了某项目杂填土边坡抗滑桩加固边坡的稳定性。通过几种加固方案涉及的抗滑桩组合锚索前后,锚索倾角变化,预应力筋以及桩截面形状等加固形式变化,对锚索、预应力筋、桩截面形状、桩体、桩间挡板等对边坡稳定性、桩体... 运用FLAC3D软件,模拟了某项目杂填土边坡抗滑桩加固边坡的稳定性。通过几种加固方案涉及的抗滑桩组合锚索前后,锚索倾角变化,预应力筋以及桩截面形状等加固形式变化,对锚索、预应力筋、桩截面形状、桩体、桩间挡板等对边坡稳定性、桩体内力、桩间拱形成的影响程度进行分析,确定了合理的加固方案,并将加固方案与按传统方法计算结果进行了对比,验证了结果的可靠性。 展开更多
关键词 FLAC3D 抗滑桩 杂填土 边坡 方案设计
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软岩巷道二次支护时机数值模拟研究
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作者 王自起 尹立明 +3 位作者 徐强 陈军涛 陈明 马凯 《煤炭技术》 CAS 2019年第4期22-24,共3页
针对星村煤矿-1196辅助进风大巷具体地质条件,首先根据相邻软岩巷道支护经验确定采取一次让压支护和二次大刚度支护相结合的支护方式。然后利用FLAC3D对巷道开挖后,不同时机采取的二次支护效果进行模拟,结果表明,巷道开挖并采取一次让... 针对星村煤矿-1196辅助进风大巷具体地质条件,首先根据相邻软岩巷道支护经验确定采取一次让压支护和二次大刚度支护相结合的支护方式。然后利用FLAC3D对巷道开挖后,不同时机采取的二次支护效果进行模拟,结果表明,巷道开挖并采取一次让压支护措施后,巷道位移变形速率先急剧增长,达到峰值后迅速降低,最后趋于平稳;确定二次支护最佳时机为一次让压支护措施后6 000步,即在巷道围岩变形速率缓慢降低阶段施加二次支护效果最好。 展开更多
关键词 软岩巷道 让压支护 二次支护 FLAC3D
深部特厚松软煤层巷道支护控制 预览
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作者 张治高 朱庆文 +2 位作者 万晓 谭文峰 李廷春 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期67-72,21共7页
针对深部特厚煤层巷道地应力高、煤体承载能力弱、顶板下沉量大、两帮收敛严重等特点,以新巨龙煤矿2304N特厚煤层巷道为工程背景,运用现场调研和数值模拟相结合的方法,观测破坏关键位置,分析巷道变形原因,得出量化指标;采用理论计算与... 针对深部特厚煤层巷道地应力高、煤体承载能力弱、顶板下沉量大、两帮收敛严重等特点,以新巨龙煤矿2304N特厚煤层巷道为工程背景,运用现场调研和数值模拟相结合的方法,观测破坏关键位置,分析巷道变形原因,得出量化指标;采用理论计算与数值模拟相结合的方法,研究支护参数对其巷道控制影响规律,提出有针对性的控制方案。采用预应力锚杆、金属网和钢带在围岩内形成加固区,改变围岩受力状态;使用长锚索和锚索梁锚固巷道顶板,控制顶板下沉;在顶角和两帮打设锚索,提高围岩抗剪切能力,控制两帮变形。通过上述“锚带网索联合支护”方案的现场实施,经现场监测和钻孔窥视验证了支护方案的有效性。 展开更多
关键词 深部 特厚煤层 巷道支护 FLAC3D
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中厚煤层巷旁充填沿空留巷开采技术研究 预览
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作者 王现军 《煤矿现代化》 2019年第1期5-7,10共4页
在对中厚煤层沿空留巷技术特点、围岩结构特征等进行分析基础上,本文结合屯兰矿18401工作面实际情况,利用FLAC3D软件对沿空留巷充填体的宽度参数进行了对比研究,然后对该工作面所采用的回采工艺流程和关键工序等进行了分析。本文研究内... 在对中厚煤层沿空留巷技术特点、围岩结构特征等进行分析基础上,本文结合屯兰矿18401工作面实际情况,利用FLAC3D软件对沿空留巷充填体的宽度参数进行了对比研究,然后对该工作面所采用的回采工艺流程和关键工序等进行了分析。本文研究内容可为中厚煤层沿空留巷工艺方案的制定和实施提供有益借鉴。 展开更多
关键词 中厚煤层 沿空留巷 充填 FLAC3D
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高架桥基础承台与路面差异沉降分析 预览
14
作者 陆文亮 《交通科技》 2019年第2期52-55,共4页
为了研究高架桥基础承台与路面差异沉降特性,运用FLAC3D软件针对不同的承台埋深、基坑开挖坡度、铺设格栅及格栅层数建立数值分析模型,分析不同因素对差异沉降的影响。结果表明,基础承台埋置深度对承台与路面间差异沉降影响较小,随着承... 为了研究高架桥基础承台与路面差异沉降特性,运用FLAC3D软件针对不同的承台埋深、基坑开挖坡度、铺设格栅及格栅层数建立数值分析模型,分析不同因素对差异沉降的影响。结果表明,基础承台埋置深度对承台与路面间差异沉降影响较小,随着承台埋置深度的增加,其差异沉降变化较小;由2种情况下的基坑开挖坡度比较得知,基坑开挖坡度为1∶1.5时比基坑开挖坡度为1∶1时路面最大沉降大。同时,铺设土工格栅的作用效果较明显,在相同等效荷载作用下对比未加筋情况,随着土工格栅层数的增加,路面沉降量减少,但格栅的作用效果随之减弱。 展开更多
关键词 基础承台 差异沉降 FLAC3D 承台埋深 开挖坡度
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斜沟煤矿采动覆岩裂隙运移规律试验研究 预览
15
作者 赵高清 《同煤科技》 2019年第1期8-10,共3页
本文通过采用理论计算、现场实测和数值模拟的方法,研究分析斜沟煤矿18104工作面覆岩裂隙发育的演化规律及垮落带、裂隙带'两带'高度,孔巷三维测试结果表明:18104工作面垮落带高度是9.5m,裂隙带高度是34.7m,现场实测结果与数值... 本文通过采用理论计算、现场实测和数值模拟的方法,研究分析斜沟煤矿18104工作面覆岩裂隙发育的演化规律及垮落带、裂隙带'两带'高度,孔巷三维测试结果表明:18104工作面垮落带高度是9.5m,裂隙带高度是34.7m,现场实测结果与数值模拟结果基本一致,而理论计算得到的裂隙带高度明显偏小;研究成果为类似条件矿井水灾和瓦斯治理提供了一定的依据。 展开更多
关键词 覆岩垮落 现场实测 裂隙带 FLAC3D 大采高工作面
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基坑宽度对基坑开挖效应的影响 预览
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作者 杨山奇 《山西建筑》 2019年第10期77-79,共3页
针对窄长基坑,采用数值计算的方法研究基坑开挖不同宽度时开挖效应的变化规律。运用FLAC3D软件模拟不同土质和不同深度的基坑开挖不同宽度时的工况,并对其数值模拟结果分析总结。计算中采用摩尔—库仑弹塑性模型,模拟70个基坑的开挖过程... 针对窄长基坑,采用数值计算的方法研究基坑开挖不同宽度时开挖效应的变化规律。运用FLAC3D软件模拟不同土质和不同深度的基坑开挖不同宽度时的工况,并对其数值模拟结果分析总结。计算中采用摩尔—库仑弹塑性模型,模拟70个基坑的开挖过程,记录基坑侧壁的水平位移和基坑底部隆起位移,并把计算结果整理成图表的形式。分析得出:随着宽深比(b/h)的变化基坑侧壁水平位移和基坑底部隆起位移的变化规律;不同土质情况对基坑变形效应的影响。研究成果有助于对基坑开挖变形的预测,有利于对基坑支护的位置及方式作出指导,在实际工程中有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 窄长基坑 FLAC3D 基坑宽度 开挖效应 宽深比
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王庄煤矿条带充填开采煤柱宽度设计的分析研究 预览
17
作者 朱钰 《同煤科技》 2019年第2期10-12,共3页
本文以王庄煤业304采区条带开采留设煤柱选择为例,运用极限强度理论分析法和FLAC3D数值模拟分析法计算出了合理的煤柱选择,并在实际工程中得到了很好的验证,保证了工程质量,取得了良好的经济效益。
关键词 条带开采 护巷煤柱 煤炭回收率 FLAC3D 围岩稳定性
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渔寮隧道围岩内部位移与支护结构受力分析 预览
18
作者 蔡邦国 蔡键 +1 位作者 李杨 杨新安 《华东交通大学学报》 2019年第3期32-38,共7页
基于风化节理岩层中渔寮隧道的实测围岩应力,围岩变形以及支护结构受力等数据,结合解析公式计算以及数值模拟的结果,从围岩松动圈半径,支护结构变形与受力评价了围岩稳定性与支护效果。结果表明:渔寮隧道出口段围岩条件较好,最大围岩内... 基于风化节理岩层中渔寮隧道的实测围岩应力,围岩变形以及支护结构受力等数据,结合解析公式计算以及数值模拟的结果,从围岩松动圈半径,支护结构变形与受力评价了围岩稳定性与支护效果。结果表明:渔寮隧道出口段围岩条件较好,最大围岩内部变形达7.71mm,推测拱顶松动围圈岩厚度半径达3.1m,拱腰、拱肩处松动圈围岩厚度大于4.0m,锚杆轴力的分析反映出围岩松动范围内的锚杆受力较大;支护结构受力特征分析表明因隧道拱顶、仰拱处围岩变形较大而传递给支护结构的附加荷载导致其受力增加;数值计算结果显示不同工序打设的锚杆变形存在明显区别。基于围岩变形规律与支护结构受力分析结果,提出了相应的施工措施与支护结构优化意见。 展开更多
关键词 公路隧道 围岩变形 数值模拟 围岩稳定性 支护结构受力 FLAC3D
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复杂覆盖层上面板堆石坝应力变形分析 预览
19
作者 李斌 《水科学与工程技术》 2019年第2期4-8,共5页
大坝覆盖层复杂的面板堆石坝在填筑期或运行期会出现拉裂、挤压、渗漏等破坏,为研究面板堆石坝的受力变形特征,采用数值模拟的方法,模拟了面板堆石坝竣工期和满蓄期两个时期的坝体应力变形特性,表明在主次堆石交界处范围内的应力数值较... 大坝覆盖层复杂的面板堆石坝在填筑期或运行期会出现拉裂、挤压、渗漏等破坏,为研究面板堆石坝的受力变形特征,采用数值模拟的方法,模拟了面板堆石坝竣工期和满蓄期两个时期的坝体应力变形特性,表明在主次堆石交界处范围内的应力数值较高,此处必须采取合理施工措施,提高坝体强度。满蓄期面板拉应力较大,为避免受拉出现裂缝,要在坝体两侧受拉显著范围内加大配筋密度。 展开更多
关键词 面板堆石坝 应力变形 FLAC3D
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不同壁座厚度的多壁座支撑桩FLAC^3D数值分析 预览
20
作者 郭玉 夏红兵 《科学技术创新》 2019年第9期19-20,共2页
多壁座支撑桩作为一种新型桩,用专用工具在钻孔壁上形成凹窝,按照正常工序浇筑混凝土,即可在桩的外侧形成壁座,该支撑桩与现有普通桩的区别在于:沿着现有桩体表面每隔一定间距设有盘体。为了研究壁座厚度对多壁座支撑桩承载力影响,本文... 多壁座支撑桩作为一种新型桩,用专用工具在钻孔壁上形成凹窝,按照正常工序浇筑混凝土,即可在桩的外侧形成壁座,该支撑桩与现有普通桩的区别在于:沿着现有桩体表面每隔一定间距设有盘体。为了研究壁座厚度对多壁座支撑桩承载力影响,本文选取4个不同壁座厚度多壁座支撑桩作为研究对象。利用FLAC^3D数值模拟,研究在其他条件不变的情况下,竖直埋设的多壁座支撑桩的壁座厚度对其承载力的影响。模拟结果表明:随着壁座厚度的增大,多壁座支撑桩的抗拔承载力呈现出先增大后减小的趋势。但是位移增加的幅度一直在增大。 展开更多
关键词 多壁座支撑桩 壁座厚度 FLAC^3D 承载力
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