凍結(jié)井筒全壽命周期可靠性分析研究.pdf

1、井筒是礦井最重要的構(gòu)筑物，占有非常特殊的位置，是日常生產(chǎn)的咽喉。凍結(jié)法施工井筒結(jié)構(gòu)全壽命周期由施工期、使用期、老化期三個階段構(gòu)成。施工期間地層原有應(yīng)力被破壞，凍結(jié)壁的強度特性直接關(guān)系到施工的安全進行。進入老化期后，受到多種人為因素和自然環(huán)境作用抗力不斷下降，由于圍巖流變特性，井壁承受的荷載作用不斷增長，井筒使用風(fēng)險增加。在已有井筒結(jié)構(gòu)可靠度研究成果的基礎(chǔ)上，以井筒結(jié)構(gòu)全生命周期三階段為主線，開展了以下研究工作:
　　本文總結(jié)了國內(nèi)

2、外凍結(jié)法鑿井凍結(jié)壁、井壁研究現(xiàn)狀，歸納了常用的凍結(jié)壁、井壁強度、位移控制公式;對可靠性分析方法在地下礦井工程中的應(yīng)用情況進行了分析，指出了可靠性分析方法的必要性;探討了礦井可靠性分析的眾多不確定性因素;提出了采用可靠指標β進行井筒設(shè)計的基本思路;導(dǎo)出了采用強度條件、變形條件控制的凍結(jié)壁、井壁極限狀態(tài)方程及可靠性分析方法;針對凍結(jié)壁、井壁可靠性分析方法功能函數(shù)的不同，采用傳統(tǒng)一次二階矩法、蒙特卡羅法等對凍結(jié)壁、井壁可靠性進行分析計算;基于

3、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對荷載、徑厚比、配筋率、混凝土強度與井壁可靠性關(guān)系進行了分析，得出了井筒可靠性主要影響因素，對比分析了傳統(tǒng)安全系數(shù)表達的不準確性;對井筒老化期材料力學(xué)性能進行分析，探討了井筒結(jié)構(gòu)可靠性指標時變特性。
　　本文采用可靠指標進行井筒結(jié)構(gòu)全生命周期（施工期、使用期、老化期）可靠性分析，以算例的形式展示了可靠性分析方法在井筒結(jié)構(gòu)中運用的可行性。對井筒結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理控制混凝土、配筋率等材料參數(shù)具有一定的指導(dǎo)意義，是現(xiàn)階段安全系數(shù)