相似模擬及其在盾構(gòu)施工煤礦斜井中的應(yīng)用

第1章相似理論 1.1基本概念 1.1.1幾何相似 1.1.2相似現(xiàn)象 1.1.3相似常數(shù) 1.1.4相似指標(biāo) 1.1.5相似準(zhǔn)則 1.1.6原型與模型 1.2相似三定理 1.2.1相似第一定理 1.2.2相似第二定理 1.2.3相似第三定理 1.3相似準(zhǔn)則的推導(dǎo) 1.3.1相似轉(zhuǎn)換法 1.3.2因次分析法 1.3.3矩陣法 1.4模擬試驗(yàn)的相似條件 1.4.1現(xiàn)象分析 1.4.2幾何相似條件 1.4.3應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系相似條件 1.4.4應(yīng)力相似條件 1.4.5變形相似條件 1.4.6邊界相似條件 1.4.7破壞相似條件 1.4.8時(shí)間相似條件 第2章巖石相似材料及配比確定方法 2.1相似材料配比的表示方法 2.1.1膠結(jié)材料加水 2.1.2單一膠結(jié)材料 2.1.3兩種膠結(jié)材料 2.1.4多種膠結(jié)材料 2.2相似材料原料的性質(zhì)及選擇 2.2.1相似材料原料選擇的原則 2.2.2膠結(jié)材料 2.2.3充填材料 2.2.4添加劑 2.3相似材料配比正交試驗(yàn)方法 2.3.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法概述 2.3.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)常用概念 2.3.3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 2.3.4試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 2.4水泥、石膏、碳酸鈣膠結(jié)相似材料配比確定方法 2.4.1相似材料原料 2.4.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2.4.3試件制備方法 2.4.4試件物理力學(xué)試驗(yàn) 2.4.5試驗(yàn)結(jié)果分析 2.4.6相似材料配比確定方法 2.5含水地層相似材料配比確定方法 2.5.1相似材料原料 2.5.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2.5.3試件制作 2.5.4物理力學(xué)試驗(yàn) 2.5.5試驗(yàn)結(jié)果分析 第3章相似材料的物理力學(xué)性質(zhì) 3.1相似材料制備 3.1.1相似材料制作工藝 3.1.2相似材料試件制備 3.1.3相似材料模型物理力學(xué)參數(shù)的測定 3.2相似材料的物理力學(xué)特性 3.2.1石膏膠結(jié)相似材料 3.2.2水泥膠結(jié)相似材料 3.2.3石蠟、凡士林膠結(jié)相似材料 3.2.4塑料膠結(jié)相似材料 3.2.5其他膠結(jié)劑制作相似材料 3.3影響相似材料物理力學(xué)特性因素分析 3.3.1膠結(jié)材料的影響規(guī)律 3.3.2充填材料的影響規(guī)律 3.3.3添加劑的影響規(guī)律 3.3.4用水量的影響規(guī)律 3.3.5含水率的影響規(guī)律 3.3.6相似材料的尺寸效應(yīng) 3.3.7相似材料的溫度效應(yīng) 3.3.8相似材料的動(dòng)力學(xué)效應(yīng) 第4章相似模型試驗(yàn)裝備與模型設(shè)計(jì)制作 4.1相似模型試驗(yàn)臺 4.1.1試驗(yàn)臺主體結(jié)構(gòu) 4.1.2試驗(yàn)臺加載方式 4.1.3測試傳感器與儀表 4.1.4試驗(yàn)臺邊界效應(yīng)與處理 4.2相似模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)與制作工藝 4.2.1相似準(zhǔn)則的選擇和調(diào)整 4.2.2相似常數(shù)的選取 4.2.3原型分析與模型參數(shù) 4.2.4相似材料原料的選擇及配比的確定原則 4.2.5相似材料模型的制作方法 4.2.6相似材料模型的養(yǎng)護(hù) 4.2.7試驗(yàn)規(guī)劃 4.2.8數(shù)據(jù)采集與結(jié)果分析 第5章煤層開采影響的模型試驗(yàn)研究 5.1概述 5.2工程概況及模擬區(qū)域 5.2.1工程概況 5.2.2模擬區(qū)域 5.3平面相似材料模型試驗(yàn) 5.3.1試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 5.3.2模型試驗(yàn)設(shè)計(jì) 5.3.3模型試驗(yàn)監(jiān)測 5.3.4模型試驗(yàn)過程 5.3.5模型試驗(yàn)結(jié)果 5.3.6模型試驗(yàn)結(jié)論 5.4三維相似材料模型試驗(yàn) 5.4.1試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 5.4.2模型試驗(yàn)設(shè)計(jì) 5.4.3模型試驗(yàn)監(jiān)測 5.4.4模型試驗(yàn)過程 5.4.5模型試驗(yàn)結(jié)果 5.4.6模型試驗(yàn)結(jié)論 第6章采區(qū)排水影響的模型試驗(yàn)研究 6.1引言 6.2工程模擬區(qū)域概況及管片結(jié)構(gòu) 6.2.1工程概況 6.2.2模擬區(qū)域 6.2.3模擬區(qū)域斜井管片結(jié)構(gòu) 6.3原巖室內(nèi)固結(jié)壓縮試驗(yàn) 6.3.1試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 6.3.2試驗(yàn)方案 6.3.3試驗(yàn)過程 6.3.4試驗(yàn)結(jié)果及分析 6.4流固耦合相似材料配比試驗(yàn) 6.4.1試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 6.4.2相似材料原料 6.4.3相似材料性質(zhì) 6.4.4試驗(yàn)結(jié)論 6.5含水層疏干排水相似材料模型試驗(yàn) 6.5.1試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 6.5.2模型箱設(shè)計(jì) 6.5.3模型試驗(yàn)設(shè)計(jì) 6.5.4模型試驗(yàn)監(jiān)測 6.5.5模型的鋪設(shè) 6.5.6模型試驗(yàn)過程 6.5.7模型試驗(yàn)結(jié)果 6.5.8模型試驗(yàn)結(jié)論 參考文獻(xiàn)