復(fù)雜荷載下凍結(jié)鑿井井壁損傷應(yīng)力分析.pdf

1、本文結(jié)合混凝土損傷理論成果，考慮解凍后井壁在自重、永久地壓、凍融附加力和由疏水沉降產(chǎn)生的融沉附加力作用等荷載的共同作用下，對井壁破裂的原因、位置和破裂時間的預(yù)測問題進(jìn)行了研究和探討。得到了以下主要成果和結(jié)論：
　?。?）用傳統(tǒng)的彈性或彈塑性理論對井壁分析時無法考慮低溫和惡劣的環(huán)境下混凝土的最終強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計強(qiáng)度，以及在應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度以后混凝土強(qiáng)度的變化不能正確的反映混凝土井壁的破壞機(jī)理。在井壁應(yīng)力分析時引入損傷量可以反映混凝土井

2、壁的損傷演化過程，有效的避免了這些弊端。
　?。?）對井壁分析中可能受的外載如自重、永久地壓、凍融附加力和疏水豎直附加力的計算方法進(jìn)行了論述；
　?。?）結(jié)合梁寶寺礦的地質(zhì)條件，進(jìn)行地質(zhì)分類；考慮到結(jié)合已有的研究成果，對300～400之間的凍融壓力和疏水垂直附加力的分布情況，用matlab軟件進(jìn)行預(yù)測，確定出符合梁寶寺礦地質(zhì)情況的各種荷載在不同地層的取值；
　?。?）總結(jié)了幾種典型損傷模型理論，比較幾種損傷模型的優(yōu)缺點

3、，確定符合井壁數(shù)值分析的損傷模型：施工和凍結(jié)階段采用溫度損傷模型，解凍后的階段采用各項異性損傷模型；
　?。?）根據(jù)梁寶寺礦實測溫度數(shù)據(jù)，用采用的溫度損傷模型對各段井壁的初始損傷進(jìn)行估算，根據(jù)實際的破裂位置和井壁的受力情況，為簡化計算，確定出用于梁寶寺礦井壁的初始損傷為D0=0.1；
　　（6）修正了各項異性損傷模型，損傷演化方程體現(xiàn)了初始損傷；
　?。?）利用FEPG軟件，編寫三維彈性各向異性損傷程序，進(jìn)行退化驗證；