钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析

中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国核心学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

隧道建设（中英文） ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (4): 426-430.

钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析

高延法^1,2，李学彬^1,2，王军^1,2，曲广龙¹，马鹏鹏¹，陆侃¹

1.中国矿业大学，北京 100083；2.深部岩土力学与地下工程国家重点试验室，北京 100083

收稿日期:2011-05-11 出版日期:2011-08-20 发布日期:2011-11-02
作者简介:高延法 (1962—)，男，山东滕州人，1991年武汉水利电力学院获博士学位，岩土工程专业，博士，教授，博士生导师，主要从事于软岩巷道支护和开采沉陷控制等方面的教学与研究工作。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划项目（2006CB202200）；长江学者和创新团队发展计划（IRT0656）；清华大学结构工程与振动教育部重点试验室开放研究基金资助（200801）

Numerical Simulation on Reinforcement of Grouting Hole of Short column of Concrete-filled Steel Tube Suuport

GAO Yanfa^1,2，LI Xuebin^1,2，WANG Jun^1,2，QU Guanglong¹，MA Pengpeng¹，LU Kan¹

1. China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2. State Key Laboratory for Geomechnics and Deep underground Engineering, Beijing 100083, China

Received:2011-05-11 Online:2011-08-20 Published:2011-11-02

摘要/Abstract

摘要：

钢管混凝土支架需要在井下注入混凝土，需要留设注浆孔，为了弥补注浆孔周边钢管刚度，实施了加强板、插入注浆短管和封孔塞等三项补强措施。采用ABAQUS有限元软件分析在弹性加载条件下钢管的应力分布特征，注浆孔导致孔口两侧的压应力集中系数最大，为8.45；采用三项补强措施后，钢管注浆孔附近的压应力集中程度明显降低。分别对各项补强措施进行数值分析并优化出补强措施：加强板为500 mm×300 mm×10 mm，注浆短管为直径133 mm×8 mm，封孔板为直径116 mm×40 mm。优化的补强措施更加有效降低了应力集中程度和补强措施的用钢量。

关键词: 钢管混凝土支架, 数值模拟, 注浆孔, 应力集中

Abstract:

Reinforcement plate, short grouting tube and sealing plug are needed so as to ensure the rigidity of the steel tube around the grouting hole of concrete-filled steel tube supports (CFSTS). The characteristics of the distribution of stresses on the steel tube under elastic loading conditions are analyzed by means of ABAQUS. The compressive stress concentration coefficient on both sides of the grouting hole is the largest, reaching 8.45. The compressive stress concentration degree around the grouting hole decreases dramatically when reinforcement measures are taken. Different reinforcement measures are simulated and the following optimized reinforcement measures are proposed: the dimension of the reinforcement plate should be 500×300×10mm, that of the short grouting duct should be φ133×8mm and that of the sealing plug should be φ116×40mm. With the optimized reinforcement measures, the stress concentration degree and the steel consumption are effectively reduced.

Key words: concrete-filled steel tuber support (CFSTS), numerical simulation, grouting hole, stress concentration

高延法, 李学彬, 王军, 曲广龙, 马鹏鹏, 陆侃. 钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析[J]. 隧道建设, 2011, 31(4): 426-430.

GAO Yan-Fa, LI Hua-Ban, WANG Jun, QU An-Long, MA Feng-Feng, LIU Kan. Numerical Simulation on Reinforcement of Grouting Hole of Short column of Concrete-filled Steel Tube Suuport[J]. Tunnel Construction, 2011, 31(4): 426-430.

[1]	黄章君, 杨艳玲, 汤东桑, 张卫中. 大尺寸矩形顶管始发井反力墙数值模拟与监测[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 972-980.
[2]	张亚洲. 考虑密封垫表面工作状态的盾构隧道接缝防水能力数值模拟研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 813-820.
[3]	张振华, 白永厚, 郭春, 程江浩. 钻爆法施工隧道噪声传播特性研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 821-826.
[4]	罗文静, 邹成路. 南宁半成岩地层明暗挖地铁车站关键技术及数值分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 727-734.
[5]	刘浩, 祝志恒, 李林毅. 京珠高速公路洋碰隧道水害原因分析及安全性评价[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 747-754.
[6]	秦佳佳. 合肥地区复合地层盾构掘进参数控制研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 435-443.
[7]	金威，田源，闫自海，王明年. 不同火灾规模下地下共用结构安全性研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 215-222.
[8]	张稳军, 丁超, 张高乐, 王祎, 上官丹丹, 姜坤. 盾构隧道管片接缝复合型密封垫选型设计研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 246-255.
[9]	辛征刚. 内插型锁口管幕群姿态-锁口控制技术试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 43-49.
[10]	张志沛，贺阳阳，梁健刚，任建军，赵军，付刚飞. 隧道穿越倾斜煤层采空区段施工力学特征分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 8-16.
[11]	宋远, 黄明利. 地铁隧道新型初期支护结构支护参数敏感性正交数值模拟试验[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 163-168.
[12]	高骏, 孟小伟, 马龙祥, 张超, 刘锦超. 软土地层顶管法地下通道近接桥梁施工保护方案研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 234-241.
[13]	张河. 紧邻地铁深基坑悬臂式挡土墙保护及基坑支护设计研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 294-300.
[14]	刁志刚, 陈钦东, 王智勇. “ 坑中坑” 盾构吊出井施工技术 ———以广州市深层隧道排水系统东濠涌试验段为例[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 335-344.
[15]	申玉生，张熙，杜明哲，唐浪洲，刘大华. 厚层堆积体偏压隧道洞口结构抗减震技术研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 65-72.

钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析

Numerical Simulation on Reinforcement of Grouting Hole of Short column of Concrete-filled Steel Tube Suuport

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价