湿喷仿钢纤维混凝土取代钢筋网混凝土初步研究
本文关键词: 湿喷 仿钢纤维 弯曲韧性 能量吸收 数值模拟 锚喷支护 出处:《安徽理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:为研究湿喷仿钢纤维混凝土取代挂钢筋网混凝土的原理及应用,本文首先开展了湿喷仿钢纤维混凝土、挂钢筋网混凝土圆板法弯曲韧性试验研究,为分析仿钢纤维在混凝土中的增强机理提供有效的实验依据;运用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟巷道未支护状态、湿喷仿钢纤维混凝土锚喷支护态、挂钢筋网混凝土锚喷支护状态下围岩应力分布、巷道变形量及变形规律,研究了湿喷仿钢纤维混凝土在实际工程运用的可操作性。湿喷仿钢纤维混凝土中由于仿钢纤维的加入能够改善混凝土整体性能,使得其更加匀质化,主要表现在应力分布加均匀,承受荷载能力得到加强。根据试验得出湿喷仿钢纤维混凝土圆板试样初裂强度、承受峰值荷载以及断裂时能量吸收均高于挂钢筋网混凝土试样。因钢筋网混凝土均匀性很差,承受外部荷载后试样内部应力分布不均,易产生应力集中而迅速进入塑形变形阶段,试样丧失整体承载作用,导致初裂强度、承受峰值荷载以及断裂时能量吸收较低。FLAC~(3D)数值模拟实验表明采用湿喷仿钢纤维混凝土进行锚喷支护时巷道围岩高应力区缩小,巷道两帮位移及顶板下量也进一步降低,这些都说明采用湿喷仿钢纤维混凝土进行锚喷支护后巷道的稳定性得到加强。最后根据湿喷仿钢纤维混凝土工程实测验证,对采用湿喷仿钢纤维混凝土锚喷支护在煤矿巷道方面的现场应用进行研究,研究湿喷仿钢纤维混凝土施工流程、工艺参数、经济效益等。工程实测表明:采用湿喷仿钢纤维混凝土喷层时回弹率、粉尘浓度明显降低,施工效率和经济效益明显提高。
[Abstract]:In order to study the principle and application of wet sprayed steel fiber reinforced concrete (WFRC) instead of reinforced reticulated concrete (RC), this paper first carried out the experimental research on the bending toughness of wet shotcrete imitated steel fiber reinforced concrete (WFRC) and circular slabs with hanging steel mesh concrete. In order to provide an effective experimental basis for analyzing the reinforcement mechanism of steel-imitating fiber in concrete, the unsupported state of roadway and the bolting and shotcreting state of wet shotcrete imitated steel fiber concrete were simulated by using FLACU 3D numerical simulation software. The stress distribution of surrounding rock, the amount of deformation of roadway and the law of deformation under the condition of bolting and shotcreting with reinforced concrete, The maneuverability of wet spray imitation steel fiber reinforced concrete in practical engineering is studied. The results show that the stress distribution is uniform and the load bearing capacity is strengthened. According to the test results, the initial crack strength of the steel fiber reinforced concrete circular plate specimen with wet spray is obtained. The energy absorption under the peak load and fracture is higher than that of the reinforced concrete specimen. Because the uniformity of the steel mesh concrete is very poor, the internal stress distribution of the specimen is uneven after the external load. It is easy to produce stress concentration and rapidly enter the plastic deformation stage, and the specimen loses its overall bearing capacity, which leads to the initial crack strength. The numerical simulation experiment shows that the high stress zone of surrounding rock is reduced, the displacement of two sides of roadway and the amount of roof under roof are further reduced when wet spray imitation steel fiber concrete is used for bolting and shotcreting support. All of these indicate that the stability of roadway is strengthened after using wet spray imitation steel fiber concrete to support the roadway. Finally, according to the actual measurement of wet spray imitation steel fiber concrete project, The field application of wet spray steel fiber reinforced concrete anchor shotcrete support in coal mine roadway is studied. The construction process and technological parameters of wet spray imitation steel fiber concrete are studied. The result of engineering measurement shows that the springback rate of steel fiber reinforced concrete sprayed with wet spray is obviously reduced the dust concentration is obviously reduced and the construction efficiency and economic benefit are improved obviously.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD353
【参考文献】
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,本文编号:1523406
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